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作为低能有效理论的标准模型:是什么触发了 Higgs 机制?

高能物理 - 唯象学 2015-06-15 v3

摘要

ATLAS 和 CMS 在 LHC 上发现 Higgs 粒子不仅补全了电弱标准模型的最后一块缺失基石,而且发现 Higgs 质量具有非常奇特的数值,约为 126 GeV,这使得真空稳定性延伸至 Planck 尺度。这可能带来比迄今为止预期更深远的问题。近期已有数篇文章讨论了 SM 规范耦合、Yukawa 耦合及 Higgs 耦合直至 Planck 尺度的跑动影响。在此,我们考虑其对跑动质量的影响,并讨论标准模型内二次发散的作用。二次发散项系数在 mu_0 ~ 1.4 x 10^16 GeV 附近发生的符号改变,可理解为恢复对称相的一级相变;而其在较低能标处的大负值则触发了 Higgs 机制,跑动参数的演化使得对称性在 Planck 尺度前两个数量级处得以恢复。因此,电弱相变发生在能标 mu_0 处,而非电弱能标 v ~ 250 GeV 处。SM Higgs 系统及其相变可能在早期宇宙暴胀中起关键作用。此外,鉴于微扰论论证出人意料地直至 Planck 尺度均有效,重子生成机制也需在此视角下重新审视。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.7813,
  title  = {The Standard model as a low-energy effective theory: what is triggering the Higgs mechanism?},
  author = {Fred Jegerlehner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.7813},
  year   = {2015}
}

备注

27 pages, 9 figures. Replacement 29 pages, 11 figures, added references, corrected typos, added two additional figures with comments, results unchanged. Fig.6 and Fig.7 and Tab. 1 added Eq. (2) corrected, updated Higgs mass adopted, more details on inflation, finite temperature effects and the cosmological constant are given, notation adjusted