电弱真空的寿命及其对普朗克尺度物理的敏感性

如果标准模型 (SM) 在极高的能标下仍然有效，那么希格斯势将在约 $10^{11}$ GeV 处变得不稳定。然而，对 SM 真空寿命的计算表明，其远远超过了宇宙的年龄。我们中的两人 (VB,EM) 曾指出，这些计算对普朗克尺度高维算符的效应极其敏感，若不了解这些算符，就无法得出关于 SM 真空寿命的确切结论。之前的论文使用了势的解析近似，并且除了希格斯贡献外，忽略了反弹作用的圈修正。在本工作中，我们不依赖任何解析近似，并考虑了对反弹作用的所有贡献，从而证实了早期的结果。令人惊讶的是，当不稳定性出现在 $10^{11}$ GeV 时，普朗克尺度算符却能产生如此巨大的影响。造成这种效应规模的原因有两个。在典型的隧穿计算中，临界气泡中心的场值远大于不稳定性点；在 SM 情况下，数值上这与普朗克尺度在一个数量级以内。此外，隧穿本质上是一种非微扰现象，可能不会受到普朗克尺度逆幂的强烈抑制。我们包含了有效的 $\Phi^6$ 和 $\Phi^8$ 普朗克尺度算符，并表明它们可以对隧穿率产生巨大影响。