Baryogenesis via Gravitational Spontaneous Symmetry Breaking
我们研究了有效场论中的重子生成，其中$\mathrm{U}(1)_{ B-L}$ -带电标量通过曲率不变量耦合到引力。我们分析了这种模型的一般可能性，注意到其中一些和现有的模型，如阿弗莱克-丁重子生成之间的关系。然后，我们确定了一种新的机制，其中$\mathrm{U}(1)_{ B-L}$可以被打破的高斯-邦纳不变量在通货膨胀和再加热耦合。使用分析方法，我们证明了这种机制提供了一种新的方式来动态地产生净物质-反物质不对称今天观察到的，并验证了这一数值。
2019-04-23 gr-qc hep-ph hep-th
Baryogenesis, Domain Walls and the Role of Gravity
最近有人推测，引力打破了全球对称性。我们提出了一个方案的重子不对称性的产生在早期宇宙中的畴壁预测的离散对称性变得不稳定，由于这些普朗克尺度效应。衰变壁的相对运动可以提供一种机制，使其偏离非零重子不对称所必需的热平衡。特别是，我们实现了这个想法的框架内的左-右和夸克-轻子对称模型。
1993-04-01 hep-ph
Baryogenesis from Gravitational Decay of TeV-Particles in Theories with Low Scale Gravity
在基本引力标度在TeV范围内的模型中，早期宇宙学与标准图像有很大不同，因为宇宙必须在低得多的温度下产生，并且电弱对称性可能从未恢复。在这种情况下，重子生成似乎是有问题的：如果所涉及的物理本质上是标准模型的物理，那么“传统”的非守恒重子数过程在如此低的温度下是完全可以忽略的。在本文中，我们表明，所观察到的宇宙的物质-反物质的不对称性可能产生的TeV质量粒子的引力衰变：这样的对象可以在膨胀后的平衡，如果他们的质量是相同的数量级作为真正的量子引力规模，他们可以迅速衰减通过一个黑洞中间状态，违反全球的对称性，特别是重子数。在这种情况下，我们利用了这样一个事实，即重子生成的“萨哈罗夫条件”可以更容易地满足低的基本引力标度。
2007-03-07 astro-ph hep-ph
Implication of preheating on gravity assisted baryogenesis in $R^2$-Higgs inflation
本研究探讨$R^2$-Higgs暴胀中预热对引力辅助重子生成的影响，通过维度六算子产生螺旋超磁场，确定预热温度及尺度$Λ$，提供了最准确的重子生成尺度估计。
2024-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Big Bang nucleosynthesis and baryogenesis in power-law $f(R)$ gravity: Revised constraints from the semianalytical approach
本文研究了$\mathscr{L}=\varepsilon^{2-2β}R^β+{16π}m_P^{-2}\mathscr{L}_m$引力场中的原初核合成，其中$\varepsilon$是平衡场方程维数的常数，$1<β<(4+\sqrt{6})/5$是能量密度和温度为正的常数.从半解析方法出发，详细分析了$β$对中微子退耦、冻结温度和核子浓度、氘瓶颈打开以及$^4$ He丰度的影响，并将$β$约束为$\varepsilon=1$（1/s）和$1<β<1.001$（$\varepsilon=m_P$（普朗克质量））.作为对经验方法的补充，用非标准原始核合成的模型无关的最佳拟合公式计算了最轻元素（D，$^4$ He，$^7$ Li）的丰度，并找到了对应于额外中微子$0< ΔN_ν^{\text{eff}} \leq 0.6365$的约束$1< β\leq 1.0505$;同时，对于$β$的这个区域，$^7$ Li的丰度问题不能用$\mathscr{L}=\varepsilon^{2-2β}R^β+{16π}m_P^{-2}\mathscr{L}_m$引力来解决.最后，估计了与引力重子生成机制的一致性。
2015-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of spectator fields and non-minimal couplings in spontaneous baryogenesis
Università di Camerino（卡梅里诺大学）
本文研究了自发质子生成模型，考虑了两种背景范式的扩展。首先，引入了引力与 inflaton 之间的非最小耦合，增加了后者的有效质量平方。这使得在再加热期间，inflaton 更可能衰变成费米子-反费米子对，通过违反质子数的过程。从而获得了与宇宙观测一致的质子不对称性。然后，考虑了一个与 inflaton 通过双二次耦合相互作用的复标量 spectator field，并非最小地与引力耦合，分析了其对质子不对称性生成的影响。在此场景中，背景模型结果显著增强，但预测的质子-熵比仍小于实验数据。
2026-05-15 gr-qc hep-ph
Baryogenesis and gravity waves from a UV-completed electroweak phase transition
我们研究了重力波的产生和重子生成在电弱相变，在一个真正的单重标量扩展的标准模型，包括矢量样的顶级合作伙伴产生的CP破坏所需的电弱重子生成（EWBG）。单重态通过与希格斯玻色子玻色子的耦合使相变成为强一阶相变，并通过对重顶夸克伙伴积分产生的顶夸克质量项的5维贡献自发地打破CP不变性。我们改进了以往的研究，将更新的传输方程，兼容大气泡壁速度。壁速度和厚度直接从微物理参数计算，而不是把它们作为自由参数，允许重子不对称性的第一原理计算。EWBG所需的CP-违反维-5算子的大小受到对撞机，电弱精度和重整化群运行约束的约束。我们确定区域的参数空间，可以产生所观察到的重子不对称性或可观察到的引力波（GW）信号。与标准的知识相反，我们发现，对于强爆燃，大重子不对称性生产和强GW信号的效率可以是正相关的。然而，我们发现可观察到的大GW信号的整体可能性小于在以前的研究中估计的。特别是，只有爆轰型跃迁被预测会产生可观测到的大引力波。
2021-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Flipped Rotating Axion Non-minimally Coupled to Gravity: Baryogenesis and Dark Matter
本文提出类轴子在暴胀后真空流形翻转时发生旋转，通过自发重子产生和后续振荡同时解释重子不对称性与暗物质，并给出 Majoron 实现及参数约束。
2025-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Q-ball Solutions in Gauge-Mediation, Affleck-Dine Baryogenesis and Gravitino Dark Matter
在规范介导的超对称破缺（GMSB）模型中，沿d=6平坦方向的阿弗莱克-戴恩（AD）重子生成可以产生不稳定的Q球，它们具有与信使标度相似的自然场强。在这种情况下，形成了一种新的Q球，介于引力介导型和规范介导型之间。我们详细研究了这些新的Q球解决方案，显示了它们的属性如何在标准重力介导和规范介导的Q球之间插值，因为AD场变得大于信使尺度。结果表明，Q球的E/Q可以大于核子质量，但小于MSSM-LSP质量，导致Q球直接衰变到标准模型费米子而不产生MSSM-LSP.更重要的是，如果E/Q大于MSSM-LSP质量，衰减的Q球可以提供非热MSSM-LSP的天然来源，其随后可以衰变为引力子暗物质而不违反核合成约束。因此，该模型提供了一个最小的情况下，重子和引力子暗物质在规范介导的MSSM，不需要新的领域。
2012-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Squeezed States and Affleck Dine Baryogenesis
研究了后暴胀Affleck-Dine重子生成模型中的量子涨落。利用压缩态理论给出了早期宇宙中粒子模和反粒子模的演化方程。研究了量子涨落的膨胀和参量放大对重子不对称性的影响。
2008-06-29 gr-qc hep-ph
Gravitational baryogenesis in Gauss-Bonnet braneworld cosmology
在Gauss-Bonnet膜世界宇宙学的背景下，研究了基于Ricci标量曲率的导数与重子数流之间CPT破坏的引力相互作用的引力重子生成机制.我们研究了基本五维引力标度、B-破坏的有效标度和退耦温度对上述机制在辐射主导时代产生可接受的重子不对称性的约束。引力leptogenesis的情况下，轻子数违反相互作用与中微子质量跷跷板运营商，也被认为是。
2005-06-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Transport and Electroweak Baryogenesis
本文综述了电弱重子发生的机制。我们的重点是推导量子输运方程的第一原则内的Schwinger-Keldysh形式主义。我们强调的半经典力的方法，它提供了可靠的预测，在大多数模型的重要性。根据最近的电偶极矩测量结果和对撞机实验的新物理研究结果，讨论了各种模型中的电弱重子生成状态。
2013-10-24 hep-ph
Baryon asymmetry from higher-order matter contributions in gravity
本文在 $f(R,\mathcal{T}^2)$ 引力中引入高阶物质项 $\mathcal{T}^2$ 研究引力重子生成，并利用大爆炸核合成观测约束其函数形式，以解释物质-反物质不对称性。
2025-04-30 gr-qc hep-ph
Quantum mechanics of baryogenesis
宇宙学重子不对称性可以解释为早期宇宙中重的马约拉纳中微子衰变的残余。我们研究了这个平衡过程的Kadanoff-Baym方程，在微扰展开求解。为了领导秩序的问题是减少到解决一组玻尔兹曼方程的分布函数。
2000-05-09 astro-ph hep-ph hep-th
Flipped rotating axion: Baryogenesis and Dark Matter
Lancaster University（兰卡斯特大学）
研究通过旁观者类轴子粒子旋转实现重子不对称和暗物质共生成，利用非振荡暴胀模型中轴子与引力的周期性非最小耦合，轴子可自发产生重子不对称并在后期振荡为暗物质，给出避免轴子凝聚体碎片化的非最小耦合条件。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Role of Cosmological Gravitational Particle Production in Baryogenesis
本文利用 Bogoliubov 方法研究引力粒子产生框架下的重子不对称性，表明低重加热温度下 GUT 重子产生可在广泛共形耦合范围内成功，并给出轻子产生所需的温度与右手中微子质量约束。
2024-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak baryogenesis and quantum corrections to the triple Higgs boson coupling
本文结合希格斯粒子物理研究了电弱重子生成的唯象结果。在双Higgs模型中，由于额外的希格斯玻色子玻色子的作用，一级相变可以强到足以允许电弱重子生成。我们研究了在这种情况下对最轻的希格斯玻色子的三重耦合的量子修正，发现强一级相变的条件必然导致与标准模型预测至少10%的偏差.这样的偏差幅度可以在未来的$e^+e^-$直线对撞机实验中确定。我们还讨论了最小超对称标准模型与光停止的情况下，并指出，一个相当大的修正出现在三重耦合成功的电弱重子。
2004-11-27 hep-ph
Towards a Nonequilibrium Quantum Field Theory Approach to Electroweak Baryogenesis
我们提出了一个一般的方法来计算$CP$破坏的观测量的标准模型的范围内的电弱重子。它是Huet和Nelson最近开发的一种替代方法，依赖于非平衡量子场论方法。该方法适用于一级电弱相变过程中热浴中膨胀的气泡壁的所有形状和尺寸。$CP$ -破坏的量子物理和它的抑制来自热过程的非相干性质也明确。
1995-10-11 hep-ph
Affleck-Dine Baryogenesis and Dark Matter Production after High-scale Inflation
BICEP 2实验发现的原始B模式极化表明了相对高能量尺度的暴胀。考虑到这一点，我们提出了一致的方案来解释所观察到的重子和暗物质密度的引力和规范介导的超对称性破缺模型。的重子不对称性解释的Afflck-Dine机制，它需要相对较低的再加热温度，以避免一个相当大的重子等曲率扰动。低的再加热温度则需要非热的暗物质的产生来解释暗物质的正确残余密度。我们的方案可以解释引力和规范介导下重子和暗物质密度的观测，并预测一些参数，包括暗物质的质量。
2014-08-08 astro-ph.CO hep-ph
Quantum Boltzmann equations for electroweak baryogenesis including gauge fields
我们回顾并扩展到包括规范场我们的推导的半经典极限的费米子的无碰撞量子输运方程的存在下的CP-违反气泡壁在一阶电弱相变。我们展示了如何（梯度修正修改）洛伦兹力出现在Schwinger-Keldysh方法和半经典WKB治疗。在后一种方法中，规范场的加入消除了中间计算中明显的相位重参数化依赖。我们还讨论了建立电弱重子生成中的流体方程，包括自洽（超）电场和异常。
2002-01-30 hep-ph
How scalar-field dark matter may conspire to facilitate baryogenesis at the electroweak scale
探讨了早期宇宙中表现相对论性行为的暗物质模型的宇宙演化。暗物质被描述为一个复杂的标量场，其最早的演化由刚性状态方程（$p \simeq ρ$）表征。在这个阶段，它是宇宙中的主导成分。我们提出了来自大爆炸核合成的约束和来自暴胀的原始重力波。此外，我们研究了如何相关的增强膨胀率，由于刚性阶段可能会促进一阶电弱对称性破缺相变，根据最近测量的值的希格斯玻色子质量。
2015-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Recent Developments in Electroweak baryogenesis
我们讨论了在电弱尺度下产生的重子不对称性的计算中的一些最新进展。我们强调，在超对称电弱重子生成中所涉及的粒子的局域数密度不对称性必须由一组量子玻尔兹曼方程来描述。这些扩散方程自动地和自洽地包含CP破坏源，CP破坏源为重子生成提供燃料并表现出“记忆”效应，这是量子输运理论的典型特征，在经典方法中不存在。
1998-02-04 hep-ph
Supersymmetric electroweak baryogenesis, nonequilibrium field theory and quantum Boltzmann equations
封闭时间路径（CTP）理论是描述场论中非平衡现象的一种强有力的格林函数形式，它导致了完整的非平衡量子动力学理论。在本文中，我们利用CTP形式主义写出一组量子玻尔兹曼方程描述的局部数密度不对称性的粒子参与超对称电弱重子生成。这些扩散方程自动和自洽地纳入CP违反源燃料重子生成时，运输性能允许CP违反的电荷扩散在前面的气泡壁分离的破碎从未破碎的阶段在电弱相变。这是一个显着的改进，最近的方法，其中CP违反源插入到扩散方程的手。此外，CP破坏源和粒子数变化的相互作用表现出“记忆”效应，这是典型的量子传输理论，而不是在经典的方法。弛豫过程的减慢可能使系统在更长的时间内处于不平衡状态，从而增强最终的重子不对称性。我们还强调，经典近似是不足以描述CP破坏的量子干涉性质，应该采用量子方法来计算源，因为它们最容易建立低动量粒子的传输。
1997-12-03 astro-ph hep-ph hep-th
Hubble-induced radiative corrections and Affleck-Dine Baryogenesis
我们研究了阿弗莱克-戴恩重子生成机制的可行性辐射诱导下运行的软破缺$({\rm mass})^2$的平坦方向源于非零能量密度的暴胀过程中的暴胀。与类似唯象研究的主要区别在于，视界半径为这种情况下的量子修正提供了一个自然的红外截止。我们确定不同的情况下，可能会出现，并指出，$H_{u}L$平坦的方向仍然是最有前途的平坦的方向，因为它在很大程度上是独立的高尺度物理和细节的通货膨胀模型的不确定性。
2001-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Charge Asymmetry and Rare Processes in Particle Physics
本文讨论了TeV尺度引力理论中的两种低温重子生成方案。TeV能区的强引力对重子生成非常有利。在这两种情况下，质子衰变要么不存在，要么被抑制到远低于现有的界限。另一方面，中子-反中子振荡即将被发现。预测了其它一些轻子或重子数不守恒的稀有衰变。
2007-06-08 astro-ph hep-ph
Why is there more matter than antimatter? Calculational methods for leptogenesis and electroweak baryogenesis
我们回顾了早期宇宙中物质-反物质不对称性的产生，即重子生成，在由重粒子衰变或相边界的存在引起的不平衡条件下。最突出的例子分别是稀薄发生和电弱重子发生。对于这两种情况下，我们推导出的方程，管理生产的不对称性。我们首先使用基于经典流体方程的直观参数，结合CP破坏的量子场论效应。至于一个更彻底的方法，是非常适合系统的改进，我们得到的实时演变的系统的利益使用封闭的时间路径方法。从而为建立基于量子场论第一性原理的唯象流体方程提供了一个简单可行的方案。重子生成所必需的是振幅的奇相位和偶相位。产生偶相的可能性是量子态的相干叠加，即混合。这些相干效应是必不可少的共振leptogenesis以及在某些情况下的电弱重子。因此，最近的理论进展的不对称性从平衡衰变可能也适用于重子生成相边界。
2020-01-29 hep-ph
Dynamical simulations of electroweak baryogenesis with fermions
我们进行实时数值晶格模拟的一个家庭版本的标准模型。我们用系综方法模拟量子费米子，经典地处理玻色标量场和非阿贝尔规范场。我们的主要兴趣是电弱重子生成，我们测试的方法，考虑通过手征异常，一个真正的量子现象的标准模型重子数违反。我们发现，该方法正确地再现了异常，并进行了第一次动力学模拟的电弱重子数破坏包括费米子。
2011-11-30 hep-lat hep-ph
Baryogenesis via Hawking-like Radiation in the FRW Space-time
提出了一个基于粒子产生的FRW时空重子生成唯象模型。这项研究是我们提出的FRW时空中的类霍金辐射解释了早期宇宙的几个物理方面，包括通货膨胀的建议的延续。在这个模型中，我们研究的FRW时空之间的耦合，在里奇标量的衍生物的形式，和$B-L$电流，$J^μ _{B-L}$，这导致重子和反重子之间的不同的化学势，从而导致过量的重子反重子与正确的数量级。在这个模型中，重子不对称性的产生原则上发生在宇宙的整个历史中，从辐射阶段开始。然而，在实践中，几乎所有对重子不对称性的贡献都来自宇宙的开始，此后可以忽略不计。在我们的模型中有一个自由参数，它可以被解释为定义了未知的量子引力区域和我们的模型所涵盖的暴胀/重子生成区域之间的边界。当这个参数被调整到重子不对称性的观测值时，我们得到了一个比通常更高的能量标度，然而，鉴于BICEP 2和普朗克的结果，我们的暴胀模型可能与大统一理论的暴胀标度一致。此外，我们的模型提供了正确的温度的CMB光子在去耦时。
2015-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Opening the window to the cogenesis with Affleck-Dine mechanism in gravity mediation
观测到的重子和暗物质密度相等，最大可达5倍。这一观测结果表明，重子不对称性和暗物质具有相同的起源。Affleck-Dine重子发生机制是这方面最有前途的机制之一。Q球，通常在早期宇宙中形成，与阿弗莱克-戴恩重子生成有关，衰变为超对称粒子和夸克。最近有人指出，夸克湮灭为夸克对Q球衰变率有显著贡献，Q球衰变为超对称粒子的分支比与以前的估计不同。本文从改进的Q球衰变率出发，重新讨论了引力中介作用中重子和暗物质同生的假设。发现当质量为0.3-1 TeV的Wino是暗物质时，成功的共生发生。
2013-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Real-time Fermions for Baryogenesis Simulations
我们研究如何在电弱重子生成的背景下数值模拟量子费米子的热平衡。我们发现，通过将Aarts和Smit [1]的晶格实现与Borsanyi和Hindmarsh [2]的“低成本”费米子相结合，我们能够描述与量子费米子耦合的经典玻色子系统的动力学，该系统正确地再现了异常重子数破坏。为了演示该方法，我们将其应用于1+1维轴向U（1）模型，并进行了快速对称性破缺跃迁的模拟。与[1]中求解所有量子模式方程相比，我们发现，当应用于3+1维物理时，这种统计方法可能会导致计算时间的显着增加。
2011-05-27 hep-lat hep-ph
Quantum coherence in relativistic transport theory: applications to baryogenesis
我们导出了描述量子相干性的场论局域量子输运方程。我们的方法是基于非平衡量子场论的Schwinger-Keldysh闭合时间路径形式导出的Kadanoff-Baym方程。我们专注于空间均匀和各向同性系统和混合费米子与时间相关的质量和弱耦合的热等离子体。我们引入了一种新的局域近似（LA）方法，并使用它来推导量子动力学方程，它可以描述相干性，也包括光谱宽度的影响。该方法基于碰撞项的局部近似。我们还改进了早期的相干准粒子近似（cQPA），给出了一个简单的推导的频谱anonymous，一种新的方式来组织的梯度展开，和一个透明的方式来获得的相干梯度mammed碰撞项。在这两种方法中，输运方程都能描述混合费米子的味相干和粒子-反粒子相干以及相关的振荡。除了制定本地方程，我们将其应用于早期宇宙的重子生成。更具体地说，我们研究的细节CP-不对称生成共振leptogenesis和轴向矢量电流的演变在电弱重子（在一个依赖于时间的模拟）。我们数值求解方程，并进行广泛的分析并将结果与半经典（玻尔兹曼）方程进行比较。结果涵盖了已知的半经典效应。我们发现，局部量子相干性的动力学处理是必要的CP-不对称性产生的准确描述。当这些细节是已知的，他们可以部分纳入到更简单的（如半经典）的方法。然而，相干量子动力学方程需要在不同的情况下或宽的参数范围内的准确结果。
2022-11-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Q-ball Evolution, B-ball Baryogenesis and the f_{B} Problem
我们考虑的一些问题周围的形成和发展的Q球的MSSM及其扩展。Q球内重子数与球外重子数之比f_{B}是决定目前宇宙中暗物质与重子数关系的基础。f_{B}的最终值将取决于阿弗莱克-戴恩凝聚体坍缩形成Q球的细节以及Q球系综的后续演化。我们讨论了中性伴子暗物质在引力介导的情况下的影响，并表明，轻中性伴子是必要的，在大多数情况下，以占重子暗物质的比例，与NMSSM singlino LSP的质量m_x \lae 20 \GeV是一个有利的候选人。
2001-02-22 hep-ph
Resonant Relaxation in Electroweak Baryogenesis
我们使用非平衡量子场论的闭合时间路径公式计算了支配电弱重子生成的量子输运方程中的主导手征电荷变化弛豫项。我们表明，在适当的条件下，电弱模型参数的弛豫输运系数可能会共振增强，这种增强可以减轻类似的增强的CP违反源项的影响。我们还开发了一个功率计数的时间和能量尺度进入电弱重子生成，并包括通过二阶的比例$ε$的小和大尺度的影响。我们说明了共振增强的${\cal O}(ε^2)$条款使用最小超对称标准模型的影响，专注于重子生成的要求和从对撞机研究，精密电弱数据，电偶极矩搜索得到的约束之间的相互作用。
2004-12-23 hep-ph nucl-th
The More Relaxed Supersymmetric Electroweak Baryogenesis
我们重新分析了在MSSM中的电弱相变中重子不对称性的产生问题，并假设与左右停止混合项和Higgsino质量$μ$相关的参数中存在非平凡CP破坏相，计算了重子不对称性.利用非平衡场论的封闭时间路径（CTP）形式，我们给出了一组描述超对称电弱重子生成中粒子局域数密度不对称性的量子Boltzmann方程. CP违反源表现出“记忆”效应，这是典型的量子输运理论，并不存在于经典的方法。与以前的估计相比，这些非马尔可夫特征将最终的重子不对称性提高了至少两个数量级。这意味着CP破坏相位$|\sin ϕ_μ|$小到$10^{-3}$（甚至更小）就足以产生观察到的重子不对称性。
1998-03-15 astro-ph hep-ph hep-th
A Way to Reopen the Window for Electroweak Baryogenesis
我们重新分析了允许偏离弗里德曼方程时电弱重子生成的sphaleron界。这些修改在膜宇宙学的背景下是很好的动机，在那里它们不会与四维引力的主要实验约束相冲突。虽然在核合成时被抑制，但这些修正可以在电弱相变时占主导地位，并且在某些情况下提供冻结重子不对称性所需的膨胀量，而不需要强烈的一阶相变。sphaleron束缚被大大削弱，甚至可以消失，这样对希格斯粒子和停止质量的约束就不再适用了。因此，早期宇宙学的这种修改重新打开了参数空间，允许电弱重子生成，而由于LEP对希格斯质量施加了新的约束，电弱重子生成已经大大减少。与以前试图用不同的宇宙学来扭转sphaleron束缚相反，我们仍然认为电弱相变发生在辐射主导的宇宙中。由于弗里德曼方程本身的修改，宇宙正在快速膨胀，而不需要标量场，因此避免了相变完成后这个标量场的衰变问题，以及它释放的熵稀释了相变时产生的重子不对称性的风险。
2002-02-05 astro-ph hep-ph hep-th
The Kinetic Equation for Electroweak Baryogenesis
我们推导了费米子和反费米子与平面Higgs泡壁相互作用的动力学方程在电弱相变使用“均匀化”的程序。相对论性量子理论中的运动方程并不反映经典关系，除非使用偶化算符。我们给一个简单的介绍均匀化，然后使用均匀海森堡运动方程，以获得在希格斯泡壁的存在下的粒子的速度和力。保持量子贡献的$O(\hbar)$的运动方程，我们得到的半经典力之前获得的其他技术。
2005-10-06 hep-ph
Affleck-Dine Baryogenesis, Split Supersymmetry, and Inflation
结果表明，在分裂超对称性的背景下，一个简单的具有单个复标量场的模型可以产生混沌暴胀，并通过Affleck-Dine机制产生观测到的重子不对称性.当暴胀子的量子涨落引起曲率扰动时，我们证明了标量场相位的量子涨落可以产生重子等曲率扰动。结合WMAP数据的约束条件，模型中的所有参数都可以在一个很窄的范围内确定。
2009-07-14 astro-ph hep-ph
Electroweak Baryogenesis and Dark Matter with an approximate R-symmetry
众所周知，R-对称模型极大地缓解了超对称风味和CP问题。我们研究了现有的R-对称模型，共享上述问题的解决方案的特定修改，并有有趣的后果，电弱重子和宇宙的暗物质（DM）的内容。特别是，我们发现，它是自然可能有一个强烈的一阶电弱相变，同时放松与EDM实验的张力。R对称性（以及它的小破缺）意味着高吉诺（和中性伴子LSP）是伪狄拉克费米子，这与重子生成和DM都有关。U（1）_Y赝Dirac Gaugino的单重态超伴子在使电弱相变成为强一级相变中起着重要作用。LSP的伪狄拉克性质使其在冻结期间的行为类似于狄拉克粒子，但就像今天的湮灭和对核散射的马约拉纳粒子，因此与电流约束一致。假设一个标准的宇宙学，它是可能的，同时有一个强烈的一阶相变有利于重子生成，并有LSP提供完整的DM遗物丰度，在允许的参数空间的一部分。然而，DM的其他可能性也存在，这是讨论。预计即将到来的直接DM搜索以及来自太阳DM湮灭的中微子信号将对这类模型敏感。有趣的对撞机和引力波信号也作了简要讨论。
2011-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Excited lepton baryogenesis
与标准模型的轻子具有相同的量子数，但具有更大质量的激发态轻子广泛存在于许多有希望的新物理理论中。激发态轻子的一个子类，在低能量下主要通过与轻子和费米子-反费米子对的有效耦合与SM费米子相互作用，可以被称为轻子。我介绍了使用这些新粒子可能产生的重子不对称的宇宙。所讨论的重子生成机制与中微子质量小和质子稳定性不矛盾，对对撞机实验可能有意义。
2016-12-15 hep-ph
Baryon Isocurvature Perturbation in the Affleck-Dine Baryogenesis mechanism
在阿弗莱克-戴恩（AD）重子生成机制的背景下，我们提出了一个原始重子等曲率模型。在暴胀期间AD场的量子涨落产生重子数的涨落。我们得到了一个模型，它给出了适当的重子熵比的顺序为$10^{-11}$和高斯重子等曲率扰动的顺序为$10^{-3}$在1 Mpc与陡峭的频谱$n=-1.5$在大尺度上的频谱中断>1 Mpc。
1999-02-16 astro-ph hep-ph
Naturalizing Gravity of the Quantum Fields, and the Hierarchy Problem
结果表明，重力可以被纳入标准模型（SM）的方式解决层次问题。为此，平坦时空中的SM有效作用量不仅通过广义协方差而且通过规范不变性而适用于弯曲时空。对于后者，规范场硬质量，诱导环在UV尺度$Λ$，被驱散作为常数值分配给曲率的$Λ$。这就产生了一种前所未有的机制，将引力纳入到SM中，因为希格斯玻色子$Λ^2$ -质量转化为希格斯曲率耦合，解决了层次问题，而真空$Λ^4$ -能量转化为爱因斯坦-希尔伯特项，缓解了宇宙常数问题。如果SM伴随着一个隐蔽的暗区，其中含有非相互作用的暗物质、暗能量和暗辐射，那么引力就会正确地出现。超越SM的物理学，包含了解决强CP问题、味问题、重子生成和暴胀的希格斯恐惧标量，尊重等级。如果$Λ$处于跷跷板尺度，马约拉纳中微子自然会被并入。一般来说，这一机制没有留下令人信服的理由来预测LHC或更高能量对撞机中的新粒子。
2017-03-10 gr-qc hep-ph hep-th
The paradigm of warm quintessential inflation and spontaneous baryogenesis
在本文中，我们考虑了一个方案的自发重子生成的框架下，温暖的经典的膨胀，剩余的暴胀子场，离开后，温暖的膨胀，发挥的作用，在后期的经典场，并耦合到一个非保守的重子流。假设一个四费米子$(B-L)$违反有效相互作用，我们证明了在这种情况下可以成功地产生所需的重子不对称性。我们表明，后通货膨胀的演变，与底层的标量场势，$V(ϕ)=V^4_0 \exp{(-αϕ^n/M_{\rm Pl}^4 ) }$，$n>1$非常适合于温暖的通货膨胀，表现出标度行为后不久，一个简短的动力学制度。我们表明，耦合的标量场的大质量中微子物质可以引起退出的标度制度，宇宙加速在晚些时候，大质量中微子变成非相对论性。该模型成功地描述了宇宙从暴胀到后期加速的历史，其演化与初始条件无关，并在后暴胀时代产生重子不对称性。简要分析了在这种情况下产生的残余重力波。
2022-03-14 astro-ph.CO hep-ph
Yukawa and Tri-scalar Processes in Electroweak Baryogenesis
我们导出了三标量和汤川相互作用引起的衰变和逆衰变对电弱重子生成量子输运方程的贡献。在最小超对称标准模型（MSSM）中，这些贡献引起了希格斯和费米子超多重态密度之间的耦合，从而将希格斯扇区中CP破坏的影响传递到重子扇区。结果表明，在强耦合α s中，零阶衰变和逆衰变引起的贡献可以显著大于由散射过程产生的O（α s）项，而O（α s）项通常被认为是主要的。我们重新审视经常使用的近似快速汤川诱导过程，并表明，现实的参数选择是不合理的。我们数值求解了由此得到的量子输运方程，特别注意了Yukawa率的影响，并研究了重子熵比Y_B对MSSM参数的依赖性。
2006-04-03 hep-ph
Electroweak Baryogenesis and Standard Model CP Violation
我们分析了Farrar和Shaubnikov提出的电弱重子生成机制，其中CKM混合矩阵的相位是$CP$破坏的唯一来源。这种机制是基于在电弱相变中产生的膨胀气泡壁对重子的准粒子散射而产生的相分离。与Gavela，Hernández，Orloff和Pène最近的工作一致，我们得出结论，QCD阻尼效应将产生的不对称性降低到可以忽略的程度。我们将阻尼解释为量子退相干。我们用解析的方法计算不对称性。我们的分析反映了观察，只有薄，外层的气泡有助于准粒子的相干散射。我们的论点的一般性排除了任何电弱重子生成机制，不利用一个新的来源的$CP$违反。
1994-04-20 hep-ph
Reconciling resonant leptogenesis and baryogenesis via neutrino oscillations
右手中微子为标准模型（SM）之外的两个公认现象提供了一个优雅的解决方案-中微子的质量和振荡，以及宇宙的重子不对称性。这也是一个极简的解决方案，因为它只需要将单线态马约拉纳费米子添加到SM粒子内容中。如果这些费米子接近简并，右手中微子的质量尺度可以非常低，并且可以通过目前和计划中的实验获得。低尺度稀薄发生至少有两种机制：振荡重子发生和共振稀薄发生。这两种机制通常被认为是分开的，但实际上它们可以被理解为同一种机制的两种不同机制，由一组独特的量子动力学方程描述。在这项工作中，我们表明，使用一个统一的描述量子动力学方程的基础上，这两个制度的参数空间的低规模leptogenesis显着重叠。我们提出了一个全面的研究的参数空间的低规模leptogenesis的质量尺度范围从$0.1$ GeV的$\sim 10^6$ GeV。这项工作的统一观点揭示了强度和能量边界之间的协同作用，在寻求沉重的马约拉纳中微子。
2021-03-30 hep-ph
SU(2)$_R$ and its Axion in Cosmology: A common Origin for Inflation, Cold Sterile Neutrinos, and Baryogenesis
我们引入了一个嵌入在SM的左右对称扩展中的轴子膨胀模型，其中$W_R$耦合到轴子。这个模型融合了现代宇宙学的三个里程碑，即，暴胀、冷暗物质和重子不对称。因此，它可以自然地解释宇宙学参数之间观察到的巧合，即，$η_{B}\approx P_ζ$和$Ω_{DM} \simeq 5~Ω_{B}$。不对称性的来源是暴胀物理中的自发CP破坏，最轻的右手中微子是质量为$m_{N_1}\sim 1~GeV$的冷暗物质候选者。引入的机制不依赖于中微子部门的无约束CP违反阶段的大，也没有微调的质量最重的右手中微子。它有两个未知的基本标度，即膨胀标度$Λ_{\rm inf}=\sqrt{HM_{Pl}}$和左右对称破缺标度$Λ_{F}$。充分的物质不对称性需要$Λ_{\rm inf}\approxΛ_{F}$。今天的重子不对称性和暗物质是暴胀中纯粹的量子效应（手征反常）的残余，由于味道效应，宇宙进化记住了它。
2021-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak bubble wall expansion: gravitational waves and baryogenesis in Standard Model-like thermal plasma
在电弱尺度下计算宇宙学一级相变泡壁的性质对于正确预言宇宙的重子不对称性和引力波谱具有重要意义。利用半经典形式，以具有宇称对称性的SM的标量单重扩展和补充了六维算符的SM有效场论为理论框架，计算了壁的速度和厚度。我们用这些解仔细地预言了重子不对称性和引力波信号。单重态方案可以很容易地容纳所观察到的不对称性，但这些解决方案不会导致在未来的重力波实验中观察到的效果。相反，由于电偶极矩实验的严格限制，有效场论不能解释重子丰度，然而，我们发现的最强解落在LISA实验的灵敏度范围内。我们提供了一个简单的分析近似的壁面速度，只需要计算的强度和温度的过渡和合理的工作以及在所有的模型测试。我们发现，一般情况下，弱跃迁的流体近似可以用来计算壁速度和验证重子生成产生的信号太弱，在未来的引力波实验观察。因此，我们推断，在未来的实验中可见的简单的SM扩展产生的GW信号很可能只产生在强烈的过渡所描述的爆炸与高度相对论壁速度。
2021-11-03 astro-ph.CO hep-ph
Dark Grand Unification in the Axiverse: Decaying Axion Dark Matter and Spontaneous Baryogenesis
衰变常数接近大统一（GUT）尺度的量子色动力学轴子具有接近neV的超轻质量。然而，我们表明，轴子粒子的质量附近的千电子伏- PeV范围内的大统一体尺度的衰变常数也很好的动机，因为它们自然产生的轴向理论与黑暗的非阿贝尔规范群。我们证明了正确的暗物质丰度可以通过这些模型中的重轴子通过错位机制结合一段时间的早期物质统治从长寿命的黑暗胶球相同的规范组。重的轴子暗物质可能会衰变为两个光子，产生单能量的电磁信号，可以被当前或下一代的天基望远镜探测到。我们计划下一代望远镜的灵敏度，包括$\textit {Athena,}$ AMEGO和e-ASTROGAM，以这种衰变的轴子暗物质。如果暗区包含多个约束规范群，那么观察到的原始重子不对称性也可以通过自发重子生成来实现。我们提出了明确的orbifold建设的黑暗规范群统一与SM在大统一尺度和轴子出现的第五个组件的黑暗规范场与散装陈-西蒙斯条款。
2022-08-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial features as probes of baryogenesis from supersymmetric flat directions
Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；Institute for Theory and Computation, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心理论与计算研究所）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；International Center of Theoretical Physics-Asia Pacific（理论物理中心亚太中心）；Institute of High Energy Physics（高能物理研究所）；Department of Physics, Brown University（布朗大学物理系）
研究利用原始特征探测超对称平坦方向中重子生成机制，通过膨胀子领域信号提供直接证据。
2026-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Torsion induced current-scalaron coupling in Einstein-Cartan gravity
本文研究了Einstein-Cartan引力中挠率诱导的物质流与scalaron耦合，展示了通用结果和具体例子，为暴胀后重加热、重子生成及QCD θ项研究提供了理论基础。
2025-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Source terms for electroweak baryogenesis in the vev-insertion approximation beyond leading order
在电弱重子生成中，宇宙的重子不对称性是在电弱相变过程中产生的。控制等离子体粒子动力学的量子输运方程可以在vev插入近似下导出，该近似将粒子质量中与vev相关的部分视为微扰。我们计算了次领先顺序（NLO）的贡献CP违反源项和CP守恒松弛率，对应于费曼图的自能与四个质量插入。我们考虑一对外尔费米子和一对复杂的标量，它们从气泡壁散射。我们发现：（i）对于$\mathcal O(1)$耦合，非线性光学修正变大。如果只有标准模型（SM）希格斯在相变中获得了一个vev，这意味着对于顶夸克来说，vev插入近似被打破了。(ii)共振增强的源项和弛豫速率，存在于领先的阶在极限的费米子/标量的简并热质量，持续在NLO。
2019-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Radiative neutrino mass, dark matter and electroweak baryogenesis from the supersymmetric gauge theory with confinement
本文提出了一个简单的模型来解释中微子质量，暗物质和重子生成的基础上扩展的Higgs部门出现在低能有效理论的超对称规范理论的限制。本文考虑了SU（2）$_H$规范对称性，它具有三种基本表象，它们分别在标准SU（3）$_C\times$、SU（2）$_L\times$ U（1）$_Y$对称性和一种新的离散$Z_2$对称性下带电。除了标准模型物质超场外，我们还引入了$Z_2$奇右手中微子超场。低于限制尺度的低能有效理论包含了希格斯扇区和15个复合超场，其中一些是$Z_2$奇数。当约束尺度为10 TeV量级时，电弱相变可以充分地为一级，这是成功的电弱重子生成所必需的。除了最轻的$R$ -宇称奇粒子外，最轻的$Z_2$ -奇粒子可以成为暗物质的新候选者。中微子质量和混合可以通过单圈图和三圈图用$Z_2$ -奇场的量子效应来解释。我们找到了一个基准方案的模型，其中所有的约束条件，从目前的中微子，暗物质，轻子味违反和LHC的数据得到满足。该模型的预测进行了简短的讨论。
2014-05-22 hep-ph
Baryogenesis and helical magnetogenesis from the electroweak transition of the minimal Standard Model
我们首先考虑在对称相$T>T_{EW}$中具有不同尺寸$ρ$的闪锌矿的产生速率。在小的$ρ$处，分布被增长的质量$M\sim 1/ρ$截断，而在大的$ρ$处，分布被磁屏蔽质量截断。在破碎阶段，$T<T_{EW}$的规模是由希格斯VEV $v(T)$。我们介绍的概念“Sphaleron冻结”，即Sphaleron生产率相匹配的哈勃宇宙膨胀率。在冻结时，闪锌矿失去平衡。当非零温伯格角使闪爆非球形时，闪爆产生声波，甚至产生重力波。我们重新讨论了在闪锌矿爆炸期间的CP破坏。我们使用标准模型CKM夸克矩阵来评估它的大小，首先是非零的狄拉克本征态，然后是零的。我们发现，它的幅度是最大的sphaleron冻结条件与$T\approx 130\, GeV$。我们继续估计产生所观测到的宇宙重子不对称性的大小所需的CP破坏量。结果比我们基于CKM的估计低一个数量级。我们还将重子不对称性与$U(1)$磁手征的产生联系起来，预计这在极化星系际磁场中是守恒的，并且可能是可见的。
2020-01-02 hep-ph
Wall speed and shape in singlet-assisted strong electroweak phase transitions
单重场耦合到希格斯粒子的模型可以实现一个强的一阶电弱相变，这对重子生成和重力波很有意义。我们改进了以前的尝试，自洽地解决了气泡壁的性能-壁速度$v_w$和形状-在一个高度预测类模型与$Z_2$对称单重态电位。一个新的算法来确定$v_w$和整个单重参数空间的情况下，亚音速壁的壁轮廓，专注于模型具有足够强的相变，以满足电弱重子的sphaleron洗出约束。我们在参数空间的扫描中发现速度低至$v_w \cong 0.1$，并且单线态必须相对较轻才能有亚音速壁，$m_s \lesssim 135$ GeV。
2021-02-28 astro-ph.CO hep-ph
