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来自量子引力中涌现的标准模型塔结构与层级

高能物理 - 理论 2023-06-16 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

基于量子引力论证,有观点认为 UV 截断以下轻粒子的所有动能项均可在 IR 通过量子(圈)修正产生。这些圈修正涉及变为轻量的无限态塔(如 Kaluza-Klein 或弦塔)。我们研究此涌现猜想(Emergence Proposal)对标准模型(SM)基本尺度的含义。在该方案中,所有汤川耦合在 UV 处均为量级一,而较轻代的小汤川耦合由态塔诱导的大反常维度出现。因此,观测到的夸克与轻子质量层级是位于量子引力尺度 Λ_QG 以下的态塔结构的反映。由于存在质量为 m₀≃Y_{ν₃}M_p≃7×10⁵ GeV 的 SM 单态塔并开启新的额外维度,与实验观测一致的小狄拉克中微子质量得以出现,而 UV 截断发生于 Λ_QG≲10¹⁴ GeV。若施加沼泽地条件 m_{ν₁}≲V₀^{1/4}(ν₁ 表示最轻中微子),则出现关联电弱(EW)与宇宙学常数(c.c.)尺度(记为 M_EW 与 V₀)的附加约束;该条件本身源于将 AdS 非 SUSY 猜想或 AdS/dS 距离猜想应用于 SM 圆紧致化的 3d 真空。特别地,EW 尺度与额外维度尺度满足 m₀ M_EW≲10² V₀^{1/4}M_p,从而将 EW 层级问题与该 c.c. 问题相关联。因此,所有基本尺度均可写为 c.c. 的幂次,即 m_∙∼V₀^δ M_p^{1−4δ}。SUSY 破缺尺度为 m_{3/2}≲7×10⁵ GeV,这有利于一个可在 LHC 和/或 FCC 上可能受检验的 Mini-Split 情形。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.00017,
  title  = {Towers and Hierarchies in the Standard Model from Emergence in Quantum Gravity},
  author = {Alberto Castellano and Álvaro Herráez and Luis E. Ibáñez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.00017},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 5 figures, 1 table; v2: references added and typos corrected