Baryogenesis from sphaleron decoupling
本文研究电弱 sphaleron 退耦产生重子生成的非平衡条件，并纳入其重子数冲刷效应，定量确定解释观测重子不对称所需的 CP 破坏量。
2023-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Amplification of Electroweak Baryogenesis at Preheating
我们探索可行的方案参数共振放大的电弱（EW）规范场和陈-西蒙斯数在预热过程中，导致重子在电弱（EW）规模。在这类情况下，依赖于时间的经典EW规范场，基本上是空间均匀的地平线尺度上，进行陈-西蒙斯数，可以放大的参数共振的大小，在未抑制的拓扑转变在希格斯部门成为可能。重子数不守恒与规范部门和预热的高度非平衡性质允许有效的重子生成。所需的大的CP破坏可以从缓慢变化的希格斯场的时间依赖性（自发重子生成），或从规范扇区通过回路诱导的CP破坏的共振放大。我们确定了几个CP违反运营商的标准模型和它的最小扩展，可以促进有效的重子在预热，并显示如何克服可能是指数抑制重子与隧道势垒。
2001-08-23 astro-ph hep-ph
Electroweak Baryon Number Non-Conservation in the Early Universe and in High Energy Collisions
本文综述了高温和高能碰撞中反常重子数不守恒的研究进展。高温相变的最新结果进行了说明，并考虑应用到电弱重子。概述了高能类电弱瞬子过程问题的研究现状。本文是写在萨哈罗夫的75周年之际，并将出现在纪念卷乌斯佩希（Usp.菲兹Nauk，第166卷，第5期，1996年5月）。
1996-04-10 hep-ph
Common Origin of (-)^L, (-)^{3B}, and Strong CP Conservation
轻子和重子数的乘法守恒，即（-）^L和（-）^{3B}，与夸克和轻子相互作用的超对称、统一模型中强CP问题的一个公理解有关。新的粒子被预测在TeV尺度，在大型强子对撞机可验证的后果。
2008-04-24 hep-ph
Heavy Majorana Neutrinos and Baryogenesis
通过轻生的重子生成的情况下，涉及重马约拉纳中微子的模型进行了审查。本文用不稳定粒子混合的再确认方法研究了重Majorana中微子在非平衡轻子数破坏衰变中发生CP破坏的各种机制。它明确地证明了如何remation方法保留重要的场论性质，如酉性和CPT不变性。在数值求解描述宇宙热力学演化的玻尔兹曼方程后，给出了代表性情景的预测。讨论了重Majorana中微子环效应对低能观测值的唯象影响，如$τ$和$Z$ -玻色子衰变中轻子味和/或轻子数的不守恒以及电子电偶极矩.
1999-02-17 astro-ph hep-ex hep-ph
Gravitational mechanism for baryogenesis in the cosmological QCD phase transition
现代宇宙学中最大的谜团之一是在宇宙中观察到的重子不对称性。在当前的重子生成模型中，引力起着次要的作用，尽管这个过程被认为发生在早期宇宙中，受到强烈的引力场的影响。在目前的工作中，我们恢复萨哈罗夫的重子生成的原始计划，并提出了重力在这个过程中的核心作用。这是通过引力场与强相互作用场和夸克场之间的非最小耦合（NMC）来实现的。在作用过程中，该机制导致重子数不守恒和CP破坏。此外，NMC诱导减少的有效夸克质量，这有利于一阶QCD相变。因此，重子不对称性可以在夸克时代到强子时代的过渡中实现。
2016-11-24 gr-qc hep-ph hep-th
Sphaleron Erasure of Primordial Baryogenesis
如果目前的重子不对称性是由于普朗克或大统一体尺度的物质不对称性，那么重子或轻子数的破坏过程受到这样一个条件的约束，即它们随后不会消除这种不对称性。本文对考虑轻子质量效应的标准模型中的裂重子数破坏过程的分析作了修正。我们发现了一个令人惊讶的结果，一个大肠道尺度的物质不对称性可以生存的$B$和$L$违反sphaleron的相互作用，即使（$B- L$）是保守的，等于零的所有温度。我们扩展的分析，以涵盖最小的超对称标准模型（MSSM），并推导出的R-奇偶违反耦合的MSSM的扩展的约束。在重子数违反4维算子的情况下，我们发现，与目前的智慧相反，由于剩余轻子味数守恒，由此产生的界限可以完全避免;在轻子数违反算子的情况下，我们发现的界限是依赖于味的，可以完全避免在确定的味通道。我们还考虑如何修改的情况下，有一个大统一的扩展的超对称模型，引入新的轻子味违反耦合的界限。
1992-07-08 hep-ph
Lepton number symmetry as a way to testable leptogenesis
我们提出了一个最小的和有动机的标准模型的扩展，其特征在于一个近似的轻子数守恒，这是能够同时产生中微子质量，并占一个成功的重子通过leptogenesis。参与纤体生成过程的不育费米子的质量在GeV量级。我们确定可行的参数空间，符合中微子和重子生成现象学，并分析不同的制度产生的轻子不对称性在早期宇宙（弱和强冲洗），以确定其可测试性在未来的实验设施。
2016-08-23 hep-ex hep-ph
Neutrino Mass, Dark Matter and Baryon Asymmetry without Lepton Number Violation
我们提出了一个模型来解释中微子的轻子数守恒，既不超过TeV尺度的太重的粒子，也不需要很小的耦合常数的微小质量。将守恒轻子数分配给新的场会产生一个不间断的$Z_2$对称性，从而稳定了暗物质候选者（最轻的$Z_2$ -奇粒子）。在这个模型中，$Z_2$ -奇粒子在产生中微子质量方面起着重要的作用。在我们的模型中的标量暗物质可以满足暗物质丰度的限制和直接搜索。同时还表明，在我们的模型中可以实现电弱重子生成所需的强一级相变。此外，标量势原则上可以包含CP破坏相，这也可以用于重子生成。因此，标准模型中的三个问题，即中微子质量的缺乏，暗物质的候选者，以及产生宇宙重子不对称性的机制，可以在TeV尺度下同时解决。对该模型的现象学也作了简要的讨论。
2017-05-19 hep-ph
See Saw Inflation / Dark Matter / Dark Energy / Baryogenesis
BICEP 2的结果暗示，当宇宙的膨胀能量约为$Mc^2 \approx 10^{14}$ GeV时，引力波就会产生，而粒子物理学标准模型的一个自然延伸是一个右手中微子，它会或可能在$m_{ν_R}c^2 \approx 10^{14}$ GeV，受此启发，我在这里提出了一个跷跷板暴胀模型，它适合于我们称为“摆动暴胀”（Wiggly Whipped Inflation）\cite{Hazra:2014WWI}的一般模型。剩余的重右手中微子在合理的物理方案中被证明是暗物质。稳定重右手中微子质量的相同标量玻色子然后变成因弗拉通，其势由自耦合和重右手中微子质量耦合设定。在这种跷跷板暴胀之后，人们还发现跷跷板机制在近大统一理论尺度的因弗拉顿势中提供了一个由最轻中微子设定的量的弱电对称性破缺后的偏移，因此产生了一个由最轻左手中微子质量$m_{ν_L} \sim 10^{-3}$ eV设定的尺度的“暗能量“。由于这些中微子是马约拉纳粒子，违反轻子数守恒，它们是在电弱尺度下重子生成的天然介质。剩余的重右手中微子经过一些微调就变成了暗物质。因此，一个不美观的微调模型可以通过将宇宙学剩下的四个基本问题与中微子部分联系起来来解决它们。复活的SO（10）GUT模型为这种情况的发展提供了一个框架，并允许对Inflaton势进行特定的预测，并为中微子和宇宙学观测量提供了一个框架。
2014-05-19 astro-ph.CO hep-ph
Gravity induced neutrino-antineutrino oscillation: CPT and lepton number non-conservation under gravity
我们在中微子振荡阶段引入了一个新的效应，表明在引力作用下，即使相应本征态的静止质量相同，中微子-反中微子振荡也是可能的。这是由于CPT破坏和可能的证明，如果中微子质量本征态表示为中微子和反中微子本征态的组合，中性K介子系统，与轻子数守恒的合理打破。对于Majorana中微子，这种振荡将通过影响控制吸积动力学的中微子球，进而影响致密天体周围中微子主导的吸积盘的内缘，进而影响II型超新星演化和r过程核合成.另一方面，在早期宇宙中，当存在各种轻子数破坏过程时，这种振荡可能导致中微子的不对称性，从而导致B-L对称性通过电弱sphaleron过程产生重子。
2007-02-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Electroweak String Configurations with Baryon Number
在电弱弦的背景下，重子数反常方程可以被重新解释为重子数减去螺旋度的守恒定律。由于螺旋度是链接数和扭曲数之和，因此电弱弦的链接或扭曲环带有重子数。我们评估的重子数的变化所获得的电弱$Z-$字符串的脱钩环，并表明扭曲的电弱字符串段可以被视为扩展的sphaleron。我们还提出了一个电弱重子生成的替代方案。
1994-05-11 hep-ph
Similar Dark Matter and Baryon abundances with TeV-scale Leptogenesis
本文在考虑轻子数守恒的情况下，对含有额外轻单态的反跷跷板模型中产生的宇宙重子不对称性进行了电弱相变前的估计。为了获得足够大的BAU，需要一个一阶CP不对称性ε。我们利用质量为M的重子母体的非平衡衰变讨论了重子生成情景中重子和WIMP残余密度之间的关系：当重子数违反冻结时，重子母体的剩余密度为M/m_W乘以WIMP残余密度。所以重子/WIMP比为或约为μ M/m_W。对WIMP和重子密度相似的一个自然解释是，CP破坏的量级为m_W/M。
2012-08-10 hep-ph
Global charge conservation in the symmetric phase of the early Universe
Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）；Shahid Beheshti University（沙希德·贝赫什蒂大学）
本研究通过考虑异常效应和手性翻转过程，验证了早期宇宙对称相中B+L、h_B和N_{CS,w}的全局电荷守恒，其中h_B主要转化为N_{CS,w}。
2026-08-21 hep-ph
Anomalous non-conservation of fermion/chiral number in Abelian gauge theories at finite temperature
本文讨论有限温度下阿贝尔规范理论中费米子数的不守恒性（或手征破缺，取决于费米子电荷的分配）。我们研究了高温等离子体中费米子电荷消失的不同机制，使用解析估计和实时经典晶格数值模拟。我们研究了Chern-Simons数$Q \propto \int d^4x F_{μν}{\tilde F}^{μν}$的随机游走，并证明了在外加磁场$B$存在下，它具有扩散行为。这表明$B \neq 0$的费米子数不守恒的机制是由于规范场的涨落，类似于非阿贝尔规范理论的情况。我们确定数值，晶格模拟，与此扩散的手征性非保守率$Γ$。我们发现率是一个因素$\mathcal{O}(10)$更大的比以前的理论估计，这就要求修改的影响阿贝尔费米子数和手征非保守重子，磁生和手征对称性演化。在JHEP 10（2019）142（1904.11892 [hep-th]）中获得的结果之后，可以在手稿的末尾找到一个勘误表，该结果将我们在理论和数值之间的差异中的原始声明减少了一个因子$\sim 5-6$。
2020-08-17 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Fermion production despite fermion number conservation
标准模型的非微扰表述的晶格建议很容易导致对应于精确守恒费米子数的整体U（1）对称性。费米子电流中不存在异常似乎会抑制异常过程，例如早期宇宙中的电弱重子生成。解决这个问题的一个方法是将理论公式化，使得U（1）对称性被明确破缺。然而，我们认为，在光谱流的框架，费米子创建和湮灭事实上仍然发生，尽管确切的费米子数守恒。关键的观察是费米子是相对于真空的激发，在狄拉克海的表面。精确的整体U（1）对称性禁止状态在时间演化过程中改变其费米子数，但没有什么可以阻止费米子基态这样做。我们说明了我们的推理与模型在两个维度上具有轴向矢量耦合，首先使用尖锐的动量截止，然后使用晶格调节器交错费米子。时间演化态和基态之间的费米子数之差确实与反常一致。对真空能量的研究表明，在非微扰情况下，恢复规范不变性所需的微扰反项是不够的。作为参考，我们还研究了一个密切相关的模型与矢量耦合，Schwinger模型，我们研究了出现的$θ$真空结构的两种理论。
1994-06-23 hep-lat hep-ph
Degenerate Neutrinos and Supersymmetric Inflation
本文给出了最小超对称标准模型的一个适度推广，它包括一个U（1）_（B-L）规范群（B和L分别为重子数和轻子数）和一个Peccei-Quinn对称性U（1）_PQ。在这个模型中，混合通货膨胀情景是自动的和“自然的”。最小超对称标准模型的μ问题是通过将电弱希格斯耦合到破坏U（1）_PQ的场来解决的。重子数守恒和质子稳定性是R对称性的自动结果。中微子通过与SU（2）_L三重态超场的耦合而获得约1.5 eV的简并质量，从而提供了宇宙中的热暗物质。暴胀子衰变成这些三重态，通过它们随后的衰变，产生了原始轻子不对称性，后来转化为宇宙中观察到的重子不对称性。引力子和重子生成的约束可以用相关的耦合常数的“自然”值（10^{-3}阶）来满足。
1999-05-22 hep-ph
Preheating and Affleck-Dine leptogenesis after thermal inflation
以前，我们提出了一个模型的低能量阿弗莱克-丁leptogenesis的背景下，热膨胀。轻子不对称性产生于热膨胀的末期，它发生在相对较低的能量尺度上，哈勃参数在$1 \keV \lesssim H \lesssim 1 \MeV$范围内。因此，哈勃阻尼将不能有效地将阿弗莱克-戴恩场带入原点附近的轻子守恒区，留下轻子数可能被洗掉的可能性。在此之前，我们提出预热可以抑制阿弗莱克-戴恩场的振幅，从而保持轻子数。在本文中，我们证明了预热有效地阻尼阿弗莱克-丁场的振幅和轻子数守恒的结果。除了证明我们的模型的一个重要方面，它还打开了更普遍的低能量阿弗莱克-戴恩重子发生的可能性。
2007-03-26 hep-ph
Degenerate or Hierarchical Neutrinos in Supersymmetric Inflation
考虑了最小超对称标准模型的两个适度扩展。第一种是U（1）_{B-L}规范群，第二种是左右对称规范群。在这些模型中，混合通货膨胀是“自然”实现和μ问题是通过一个Peccei-Quinn对称性解决。重子数守恒是R对称性的一个自动结果。宇宙的重子不对称性是通过一个原始的稀薄发生而产生的。在"B-L"情况下，假设中微子通过耦合到SU（2）_L三重态超场而获得约等于1.5 eV的简并质量，从而提供宇宙的热暗物质。在"左-右"模型中，轻中微子通过跷跷板机制获得分级质量。它们取自太阳中微子之谜的小角度MSW分辨率和SuperKamiokande数据。由相同数据暗示的最大nu_{mu}-nu_{tau}混合很容易适应。引力子和重子生成的限制可以满足，在这两个模型中，或多或少的"自然"值的相关耦合常数。
1999-05-22 hep-ph
Review of Nucleon Decay Searches at Super-Kamiokande
重子数破缺现象在许多情况下都有出现。它是重子生成的必要条件，也是预测核子衰变的大统一理论（GUTs）的结果。核子衰变搜索提供了检验重子数守恒的最直接的方法，也是$10^{14-16}$ GeV附近大统一理论尺度物理学的独特探针。这种能量不能直接通过加速器达到。然而，它们可以在大型地下水切伦科夫（WC）实验中间接探索，由于其基准体积的大小对核子衰变高度敏感。我们审查搜索重子数违反过程中的最先进的WC探测器，超级神冈。我们将讨论典型的占主导地位的非超对称和超对称核子衰变通道，如$p \rightarrow (e^+, μ^+) π^0$和$p \rightarrow νK^+$，以及更奇特的搜索。目前的研究设置了世界上最好的限制，这绕过了理论模型允许的参数空间
2016-05-10 hep-ex hep-ph
Possible Neutrino-Antineutrino Oscillation Under Gravity and its Consequences
我们证明了在引力作用下，中微子和反中微子的有效质量是不同的，这为中微子-反中微子振荡打开了一个可能的窗口，即使相应本征态的静止质量相同。这是由于CPT破坏和可能的证明，如果中微子质量本征态表示为中微子和反中微子本征态的组合，中性K介子系统，与轻子数守恒的合理打破。在早期宇宙中，当存在各种轻子数破坏过程时，这种振荡可能导致中微子-反中微子不对称性，从而导致B-L对称性通过电弱sphaleron过程产生重子。另一方面，对于Majorana中微子，这种振荡可能通过影响控制吸积动力学的中微子球，进而影响致密天体周围以中微子为主的吸积盘的内缘，进而影响II型超新星的演化和r过程的核合成.
2007-03-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark matter from SU(4) model
夸克和轻子统一的左右对称Pati-Salam模型基于SU（4）和SU（2）xSU（2）群。这些群自然地扩展到包括夸克和轻子族的分类。我们假设这个族群（把族结合在一起的群）也是SU（4）群。第四代费米子的性质与前三代普通物质费米子的性质相同，只是SU（4）_F群的族荷不同：F=（1/3，1/3，1/3，-1），其中普通物质费米子的族荷为F=1/3，第四代费米子的族荷为F=-1。F的差异不允许普通和第四代费米子之间的混合。由于F电荷守恒，在电弱重子生成过程中，重子和轻子的产生必然伴随着第四代费米子的产生。结果表明，重子的n_B比反重子的n_B多，导致第4代中微子的n_{ν4} =N- \bar N=n_B比反中微子的n_B多。这种大质量的第四代中微子可能形成非重子暗物质。原则上，它们在宇宙中的质量密度n_{ν4} m_N可以对暗物质做出主要贡献，因为根据Z玻色子衰变的数据，中微子质量m_N的下限是m_N > m_Z/2。这个模型的直接预测导致了冷暗物质相对于重子的数量，这比观测所允许的数量级要大。这种不一致性可以通过F电荷的不守恒来避免。
2003-10-30 cond-mat gr-qc hep-ph
