No Existence of Black Holes at LHC Due to Minimal Length in Quantum Gravity
研究了弦论和双狭义相对论(DSR)等量子引力方法提出的广义不确定原理(GUP)对微型黑洞产生的影响,发现最小黑洞质量是在高于LHC能量标度的能量下形成的,这可能与LHC最近的实验结果一致[arXiv:1012.3375,arXiv:1206.5663]。
2012-09-24 gr-qc hep-ph hep-th
A Species or Weak-Gravity Bound for Large $N$ Gauge Theories Coupled to Gravity
因果性约束了AdS和平坦时空中大质量高自旋粒子的引力相互作用。我们探讨了这些约束在多大程度上适用于复合粒子,解释了为什么它们不排除宏观物体或氢原子。然而,我们发现,它们确实适用于胶球和介子在封闭大$N$规范理论。假设这样的理论包含一般自旋的大质量束缚态,我们发现$(3+1)$时空维度中的参数边界的形式为$N\lesssim \frac{M_{Pl}}{Λ_{\text{QCD}}}$,与$N$、QCD尺度和普朗克尺度相关。我们还认为,一个更强的约束取代$Λ_{\text{QCD}}$与UV截止尺度可能来自平坦时空中的程子散射。
2019-04-19 gr-qc hep-ph hep-th
Axion species scale and axion weak gravity conjecture-like bound
本文基于非重整化相互作用定义了轴子物种标度,要求其不超过引力物种标度从而推导出类似轴子弱引力猜想的界限,并探讨了该界限与黑洞Peccei-Quinn电荷减少的联系。
2024-11-13 gr-qc hep-ph hep-th
A Gravity Dual and LHC Study of Single-Sector Supersymmetry Breaking
我们提出了一个引力对偶的“单扇区”模型的超对称性破缺,其中不包含信使部门和自然解释的规模超对称性破缺和费米子质量等级。在五个维度上,这些模型可以给出一个简单的解释。受IIB型超引力通量背景解的启发,在IR中偏离AdS_5的度规背景破坏了超对称性,而费米子质量等级则是体费米子与UV限制的Higgs场的波函数重叠的结果。第一代和第二代的方子和slepton,这是本地化附近的IR膜,直接感受到超对称性破缺,并获得10 TeV量级的质量。这些被解释为双四维理论的复合态。gauginos和第三代squarks和slepton是基本状态,通过直接规范调解在回路水平获得1 TeV量级的软质量。这种粒子谱在LHC上产生了独特的特征,类似于通常的规范中介,中性伴子NLSP迅速衰变为引力伴子LSP,但事件率较低。尽管如此,我们还是表明,利用1-10 fb^{-1}的LHC数据,“单扇区”模型可以很容易地在背景之上被检测到,并与传统的重力和规范中介相区分。
2007-04-26 hep-ph hep-th
Transplanckian Collisions at the LHC and Beyond
transplanckian区域的弹性碰撞,质心能量远大于基本引力质量标度,只要过程的动量转移足够小,就可以用线性化的广义相对论和已知的量子力学效应来描述。对于更大的动量转移,非线性引力效应变得重要,尽管缺乏计算,但黑洞的形成预计将主导动力学。我们讨论了如何弹性transplanckian碰撞可以在高能对撞机研究,在一个定量的和模型无关的方式,理论中,重力传播在平坦的额外的维度。然而,在LHC能量下,无法计算的量子引力贡献可能会显著影响实验信号。
2002-04-07 hep-ph hep-th
Universal Extra Dimension models with gravity mediated decays after LHC Run II data
在宇宙额外维度(UED)模型的“胖膜”实现中,标准模型(SM)粒子的卡鲁扎-克莱因(KK)激发的引力介导衰变提供了有趣的碰撞信号。有色的1级KK粒子(夸克$q^1$和/或胶子$g^{1}$)由于守恒的KK宇称而在对撞机上成对产生。然后,这些粒子级联衰变成与一个或多个SM粒子相关联的较轻的1级KK粒子,直到产生最轻的KK粒子(LKP)。引力介导允许LKP衰变为光子或$Z$ -玻色子加上引力激发,因此导致双光子/ $ZZ$ / $Zγ$加上对撞机实验中丢失的横向能量特征。或者,成对产生的1级KK夸克/胶子可以直接衰变为相应的SM夸克/胶子和重力激发,导致双喷流加上丢失的横向能量信号。ATLAS协作组最近公布了在$13$ TeV质心能量下,利用积分光度的$36.1$逆飞秒仓进行双光子和多喷流加缺失横向能量搜索的结果。在两次检索中均未观察到显著超出SM预期的事件。根据上述ATLAS搜索结果,我们对“胖膜”UED模型参数,即基本普朗克质量$M_{D}$和小额外维$R$的大小进行了约束.
2018-05-28 hep-ph hep-th
Quantum Information and Gravity Cutoff in Theories with Species
我们表明,降低引力截止相对于普朗克质量,由黑洞物理学的理论与N种,有一个独立的理由从量子信息理论。首先,这个尺度标志着任何信息处理器的有限能力。其次,考虑到量子信息存储在任何物种系统中的局限性,引力截断的束缚等价于全息束缚,这种等价性自动地暗示了纠缠和Bekenstein-Hawking熵的等价性。其次,从量子克隆定理得出同样的界限。最后指出,通过确定四维场和高维引力理论中黑洞准经典性的紫外和红外阈值尺度,我们可以将这个界限转化为两个理论之间的对应关系.在高维背景是AdS的情况下,这再现了著名的AdS/CFT关系,但也表明了超越AdS空间的对应关系的推广。特别是,它再现了最近提出的四维CFT和平面五维理论之间的对偶性,其中引力在远红外线中从四维跨越到五维。
2008-12-10 hep-th
Nature of Microscopic Black Holes and Gravity in Theories with Particle Species
仅依靠么正性和与大距离黑洞物理学的一致性,我们导出了N种粒子的微观黑洞和短程引力理论的模型无关性质.在这类理论中,黑洞可以像M_{Planck} / \sqrt{N}一样轻,并且在高于这个能量的粒子碰撞中产生。我们表明,微型黑洞必须在同一品种的物种做,虽然他们的标签是不与任何保守的电荷在大距离测量。与大的史瓦西黑洞相比,最小的黑洞的蒸发是最不民主的,并且偏向于特定的物种。随着质量的增加,通常宏观黑洞的民主特征逐渐恢复。黑洞成为爱因斯坦的最低可能质量是\sqrt{N} M_{Planck}。这一事实揭示了新的基本尺度(低于量子引力尺度),在这个尺度之上,引力发生经典变化,黑洞和引力的性质就像是打开了一些额外的维度,尽管理论中不存在这样的输入。我们的观察表明,空间几何可能是一个涌现的概念,从大量的物种和宏观黑洞物理的一致性。我们将我们的发现应用于大型强子对撞机上可以观测到的微黑洞的唯象性质。将我们的发现外推到小N,人们可能会问,夸克和轻子味的存在是否已经是短距离出现额外维度的证据。
2008-06-24 hep-th
Two species of semi-local cosmic strings in Abelian gauged $\mathbb{CP}^2$-sigma models coupled to gravity
研究了具有$\mathbb{CP}^2$值标量场与引力耦合的半定域阿贝尔Higgs西格玛模型.我们建立了该系统自对偶性所需的条件,并在$\mathbb{CP}^2$的参考图中得到了具有自对偶性和自对偶点外的宇宙弦。在最小值图谱的其他两个图中的任何一个中,过渡函数将全局$SU(2)$对称性破坏为阿贝尔子群$e^{i σ^3 α}$。在这种情况下,使用跃迁函数可以构造一个新的自对偶结构,它定义了第二类宇宙弦。由于标量场的势能的存在,每种物质在目标空间的不同有界区域中取值,并且最自然地使用$\mathbb{CP}^2$的特定图表来描述。
2020-10-28 hep-th
Absence of Black Holes at LHC due to Gravity's Rainbow
本文在引力彩虹的框架下研究了量子引力的普朗克形变对对撞机产生黑洞的影响。我们证明了一个黑洞残留物存在的史瓦西黑洞在更高的维度使用引力的彩虹。这个残骸的质量被发现大于在LHC进行实验时的能量尺度。我们认为这是LHC没有黑洞的一个可能的解释。此外,我们还证明,在不久的将来,六维(或更高)的黑洞有可能在能量尺度上产生。
2015-02-27 gr-qc hep-th
Gravity Cutoff in Theories with Large Discrete Symmetries
对于具有大周期性的精确量子数的理论,如Z_N离散对称性,我们给出了引力截止的一个上界。这个界限源于黑洞物理学。它类似于N粒子种类理论中出现的边界,尽管先验地,大的离散对称性并不意味着大量的种类。因此,出现了一个潜在的广泛的新理论,解决层次问题,降低引力截止由于存在大Z_{10^32}型对称。
2008-09-29 hep-ph hep-th
Holography of Species in Cascading DGP
本文将物种全息的思想推广到级联DGP理论的情形。这种现象的本质是,一个四维场论,N个粒子物种耦合到一个高维体引力,只传播一个引力子,在尺度上变得强耦合,如果所有的物种都在体中传播,这将是体理论的量子引力尺度。我们将看到,交叉尺度和Vainshtein尺度都可以被理解为上述意义上的全息尺度。我们证实了我们的结果,这些尺度级联DGP的显式有效场论推导。
2012-12-03 hep-th
Bounds on Black Hole Entropy in Unitary Theories of Gravity
我们考虑酉和弱耦合引力理论,扩展爱因斯坦引力,并减少到它在大距离渐近。我们的讨论仅限于这样的理论,类似于爱因斯坦引力,包含黑洞作为半经典状态在一定范围内的尺度。我们表明,在给定的尺度下,这些黑洞的熵必须大于理论中的基本光物种的数量。我们的界限是根据观察得出的,即黑洞的熵必须大于它的质量和视界半径的乘积(单位是普朗克常数除以光速),而且对于任何半经典黑洞,这个乘积必须大于轻物质的数量。对于服从我们假设的理论,这个界限解决了“物种问题”:黑洞熵的几何、物种独立性与普通热力学熵与物种数的比例之间的紧张关系。然后,我们表明,当黑洞在爱因斯坦的理论相比,在一个固定的质量值的扩展理论,爱因斯坦黑洞的熵将永远是最小的。类似的考虑也适用于反德西特空间中黑膜的熵密度。
2010-03-15 hep-th
Reconcile muon g-2 anomaly with LHC data in SUGRA with generalized gravity mediation
从广义引力调解,我们建立了一个SUGRA的情况下,胶子是比电弱gauginos在大统一体尺度重得多。我们发现,在SU(5)大统一理论框架下,通过适当的高维算符,可以自然地得到这种在大统一理论尺度下具有非常重的胶子的非普适的胶子方案。然后,由于重胶子的影响,在弱尺度下,所有有色的超粒子都是重的,而无色的超粒子是轻的,这可以解释布鲁克海文μ子g-2测量,同时满足对撞机约束(125 GeV的希格斯质量和超粒子的直接搜索限制)和暗物质的要求。我们还发现,为了解释μ子g-2测量,中性伴子暗物质是轻于200 GeV在我们的方案,这可以大部分覆盖未来的氙1 T实验。
2015-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Flavor Universal Resonances and Warped Gravity
“体”标准模型的扭曲高维紧化,或它们的AdS/CFT对偶作为Higgs复合和部分复合的纯4D方案,提供了一个优雅的方法来解决电弱层次问题以及味结构的起源。然而,低能电弱/味/CP约束和LHC运行1中没有非标准物理表明仍然存在“小层次问题”,并且新的物理学潜在的自然性可能超出了LHC的范围。假设这是这样的情况下,我们表明,有一个简单而自然的扩展的最小翘曲模型在兰德尔Sundrum框架,在其中的物质,规范和引力场传播适度不同程度的红外线的翘曲尺寸,导致丰富的和惊人的后果LHC(和超越)。新物理学的LHC可访问的部分是AdS/CFT对偶的“矢量约束”机制,TeV尺度的卡鲁扎-克莱因规范和引力场的激发对偶自旋0,1,2复合。与最小翘曲模型不同,这些低位激发与标准模型具有主要的味盲和味/CP安全相互作用。值得注意的是,这种情况下还预测了小偏差的味道盲起源于虚效应的希格斯/顶部复合物在$\sim O(10)$ TeV,次优势共振衰减到希格斯/顶部丰富的最终状态,使大型强子对撞机的早期“预览”的性质的解决方案的层次问题。在LHC运行2中的这类发现将因此预期(并设定目标)在100 TeV对撞机上更明确地探索希格斯复合性,或为下一代风味测试。
2016-08-01 hep-ph hep-th
Crossing the desert: Towards predictions for SMEFT coefficients from quantum gravity
本文在渐近安全量子引力框架下,通过玩具模型研究四费米子耦合,发现三种情景下Wilson系数可能受普朗克能标抑制或显著增大,为LHC检验量子引力提供了预测。
2024-07-16 gr-qc hep-ph hep-th
Mini-Black-Hole production at RHIC and LHC
我们认为,重离子碰撞提供了最好的测试场的迷你黑洞物理学作为$M_P\simeq 4 GeV$的引力对偶的YM,并给出了具体的证据,一个新的额外的维度,这是可见的,只有强相互作用。利用YM引力场的最新结果分析了微型黑洞的产生、演化和衰变过程。与传统的黑洞蒸发理论相比,它有几个新的特点,包括用Bjorken标度代替球形度,用气泡成核代替霍金机制蒸发,以及贫轻子的终态。使用冲击波散射技术的多重性估计。高多重数/高能pp碰撞也会表现出类似的迷你黑洞产生和衰变的特征。
2011-10-25 hep-ph hep-th
Deriving the mass of particles from Extended Theories of Gravity in LHC era
我们得出一个几何方法来产生的粒子,可以适当地在LHC测试的质量。从一个5D统一方案出发,我们证明了所有已知的相互作用都可以适当地推导为非酉GL(4)-群的诱导对称破缺。形变引起的这种破缺就像矢量玻色子一样,取决于引力质量状态,矢量玻色子可以扮演像胶子、电弱玻色子或光子那样的相互作用玻色子的角色。进一步的引力自由度,出现在4D中的还原机制,消除了层次问题,因为产生了一个截止与电弱在TeV尺度。在这个“经济”方案中,引力应该以非微扰的方式诱导其他相互作用。
2011-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
IR Black Hole Instabilities Trigger Species-Scale Particle Production
Lehman College, City University of New York(纽约市立大学莱曼学院);Graduate Center, City University of New York(纽约市立大学研究生中心);American Museum of Natural History(美国自然历史博物馆);Princeton University(普林斯顿大学);Max–Planck–Institut für Physik, Werner–Heisenberg–Institut(马克斯·普朗克物理研究所韦恩海森堡研究所);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);University of Chicago(芝加哥大学)
该研究提出量子引力中黑洞不稳定性作为紫外-红外连接桥梁的新机制,指出黑洞达临界温度时会在物种尺度产生粒子,且霍金辐射产生此类粒子占比次要,结论与黑洞类型及相关耦合、电荷有关。
2026-08-04 hep-ph hep-th
Black Hole Quantum Mechanics in the Presence of Species
最近在微观量子理论的背景下,黑洞的量子N-肖像,它表明,连续的全球对称性是兼容的量子黑洞物理。在本文中,我们在相同的框架内修订的半经典黑洞的粒子种类数N_{species}的约束。我们发现,不同于全球的约束,约束的物种生存在量子图像,并产生一个新的基本长度尺度,L_{species} = sqrt{ N_{species} } L_P$,超过该决议的物种身份是不可能的。这一发现否定了所谓的物种问题。这个尺度设定了理论中最轻的量子黑洞普朗克离子的大小。引力和非引力物种之间的一个关键区别出现了。对于引力粒子,最轻的黑洞正好处于微扰么正性破坏的尺度,这是引力自紫外完成的一个强有力的迹象。然而,非引力物质在微扰么正性尺度和最轻的黑洞之间产生了一个缺口,这个缺口必须由某种恢复么正性的物理学来填补。因此,引力的自UV完成意味着非引力物质的数量不能超过引力物质。
2012-06-11 hep-th
Black Hole Entropy and Gravity Cutoff
我们将黑洞熵作为纠缠熵来研究,并提出了解决物种之谜的一种方法。这个解析很自然地出现了,因为在$N$种类存在的情况下,万有引力截止是$Λ=M_{\rm Planck}/\sqrt{N}$,而不是$M_{\rm Planck}$。我们证明我们的解决方案的一致性,通过显示在明确的例子中,$M_{\rm Planck}$和$Λ$之间的关系是已知的基本理论的两个熵的平等。
2008-06-24 hep-th
Species and Strings
基于半经典黑洞的著名性质,我们证明了弱耦合弦论可以看作是N = 1/g_s^2粒子种类的理论。这个陈述是弦理论对以下事实的实现:在任何相容的D维引力理论中,基本尺度不是普朗克长度l_D,而是物种尺度L_N = N^1/(D-2)l_D。利用这一事实,我们导出了当S > N时,任何相容引力理论中半经典黑洞熵的界,当应用于弦论时,为前一关系提供了额外的证据。计算结果还表明,贝肯斯坦-霍金熵可以看作是纠缠熵,而不需要遇到任何物种之谜。我们证明了物种的计数扩展到M-理论极限。物种尺度的作用现在由11维的普朗克长度扮演,超过这个长度,距离的分辨率在引力上是不可能的。结论是,弦论是一个物种理论,当物种变得强耦合和解耦时,它被一个纯粹的引力理论所取代。
2010-04-21 hep-th
On the Species Scale, Modular Invariance and the Gravitational EFT expansion
本文利用对偶对称性、轻态塔渐近依赖与弦论高曲率修正,探讨物种尺度作为量子引力截断在引力 EFT 中的作用,并指出高维算符压低及模空间深处的歧义。
2024-10-28 hep-th
Weak Gravity Conjecture with Large Extra Dimensions
在存在大的额外维度的情况下,基本普朗克尺度可以比明显的四维普朗克尺度低得多。在这种情况下,弱引力猜想意味着对四维U(1)规范理论的UV截止有更严格的限制。这个新的能量尺度可能与LHC有关。
2007-03-30 hep-ph hep-th
Gravity waves and the LHC: Towards high-scale inflation with low-energy SUSY
有人认为,具有低能超对称性(SUSY)的弦激发暴胀理论的相当普遍的特征使得很难实现哈勃尺度H > m_{3/2}的暴胀,其中m_{3/2}是SUSY破缺真空态下的引力子质量。我们提出了一类字符串启发的超引力实现的混沌通货膨胀,一个简单的,动力学机制产生层次小尺度的后通货膨胀超对称性破缺。在这些玩具模型中,我们可以很容易地实现m_{3/2}和哈勃膨胀尺度之间的小比率。这是可能的,因为在暴胀过程中,超势的期望值<W>从大值松弛到小值。然而,我们的玩具模型不提供一个合理的拟合宇宙学数据,如果一个设置超对称破坏尺度为m_{3/2} < TeV。我们的工作是朝着缓解弦紧化中高尺度暴胀和低尺度超对称破缺之间的明显紧张关系迈出的一小步。
2010-05-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
String Balls at the LHC and Beyond
在弦论中,黑洞有一个最小质量,低于这个质量,它们会转变成高度兴奋的长而锯齿状的弦--“弦球”。它们是黑洞的弦状祖先;因为它们更轻,在TeV引力理论中,它们可能更容易被LHC或VLHC所接近。它们具有黑洞的一些特征,例如大的生产截面。此外,它们在哈格多恩温度下热蒸发,并产生包含硬初级光子和带电轻子的高多重性事件,这些事件具有可忽略的标准模型背景。
2001-08-06 hep-ph hep-th
Black Holes at the LHC
如果量子引力的尺度接近TeV,大型强子对撞机将大约每秒产生一个黑洞(BH)。BH衰变为瞬发硬光子和带电轻子是具有低背景的干净签名。由于没有明显的能量损失,因此可以重建衰变BH的质量。由衰变产物的能谱推导出BH质量与温度之间的关联,可以在实验上检验高维Hawking蒸发定律。它还可以确定大的新维度的数量和量子引力的尺度。
2001-06-27 hep-ex hep-ph hep-th
Ultralight Fermionic Dark Matter
根据泡利不相容原理,特里梅因和冈恩的传统知识排除了轻于几百电子伏特的费米子暗物质。我们强调了一个简单的方法来逃避这个约束与大量的物种,导致许多非平凡的后果。在这种情况下,有许多不同种类的费米子具有准简并质量,并且与标准模型没有耦合。尽管如此,引力相互作用导致了在大型强子对撞机上测量宇宙射线、超新星、黑洞自旋和寿命的限制。我们发现,大型强子对撞机限制了不同的物种,玻色子或费米子轻于$\sim 500$ GeV的数量,为$N \lesssim 10^{62}$。这特别意味着,粗略简并的费米子暗物质必须比$\sim 10^{-14}$ eV重,从而使Tüsse-Gunn束缚松弛了$\sim 16$数量级。宇宙射线测量中对$\sim100$ TeV质量的约束稍弱,而黑洞观测中对质量$\lesssim10^{-10}$ eV的各种约束。我们考虑各种唯象的粒子种类的数量的界限。最后,我们注意到,存在关于量子引力的理论考虑,这可能会施加更严格的约束,可能会限制物理状态的数量到$N\lesssim 10^{32}$。
2021-03-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-metricity signatures on the Higgs boson signal strengths at the LHC
在这项工作中,我们研究了高能希格斯玻色子现象与非度规尺度$Λ_Q$在大型强子对撞机。非度规性存在于描述引力的更一般的非黎曼几何中,超越了广义相对论,在天文学和宇宙学中表现出很好的特征,并且可以用微扰的方法进行分析。使用有效场论工具,我们计算新的物理贡献的单回路$H\toγγ$和$gg\to H$过程,并与以前的界限从康普顿散射,我们得到相关的约束和相关模型的参数空间。这可以帮助我们更进一步,不再将引力效应与天文现象联系起来,而是开始通过高能实验来分析这些效应。反过来,这也可以帮助我们更好地掌握与引力相关的量子现象。
2022-08-30 gr-qc hep-ph hep-th
EFT & Species Scale: Friends or foes?
本文从EFT视角通过多场背景下的1圈引力子传播子推导物种尺度,并将方法推广至无限态塔,论证仅计轻场与不截断态塔可以相容。
2025-06-14 hep-th
The Tale of Three Scales: the Planck, the Species, and the Black Hole Scales
该研究提出量子引力中存在低于物种标度的黑洞标度$\Lambda_{\rm BH}$,它是EFT能正确描述最小黑洞熵与自由能的临界标度,对应中性黑洞相变温度,可作为新的沼泽地条件。
2024-08-13 hep-th
Black Hole Gravitational Waves in the Effective Field Theory of Gravity
我们研究了引力波在低能量有效场论中的黑洞背景下的传播,其中来自重场的影响被高维曲率算子捕获。根据积分出来的粒子的自旋,与其他物种观察到的因果结构相比,低能量下引力波的速度可以是超光速或亚光速。然而有趣的是,引力波在黑洞视界总是精确的光速,这意味着视界对所有物种都是相同的定义。我们进一步计算了高维曲率算符对拟正规频率的修正,并着重讨论了低能有效场对拟正规频率的修正。
2020-07-28 gr-qc hep-th
Probing Quantum Geometry at LHC
本文证明了紧致空间的体积和黑洞视界的面积都必须用普朗克单位量子化。这种量子化具有现象学的后果,最引人注目的是在大型强子对撞机上产生的TeV引力理论中的微型黑洞。我们预测黑洞是以一个离散的塔的形式出现的,塔的间距是明确的。而不是热蒸发,它们通过自发粒子发射序列衰变,每次跃迁都使视界面积减少严格整数个普朗克单位。视界的量子化可能是一个关键的缺失环节,通过它,引力中的最小长度概念消除了物理奇点。如果当黑洞的残余物具有最小的可能面积和数量级TeV的质量是稳定的,它们可能是宇宙中冷暗物质的良好候选者。
2010-06-12 hep-th
Gravity and a universal cutoff for field theory
本文分析了引力子散射中的一圈效应,基于振幅的幺正性与解析性推导出物种型界限,并定义高自旋起始标度,论证了在短于该标度倒数的距离上不存在局域场论描述。
2024-08-23 hep-th
The species scale and the refined TCC bounds
Sharif University of Technology(谢里夫理工大学)
本文研究了弦论中时间依赖背景下的物种尺度与改进TCC界限,探讨了其对de-Sitter时空寿命和宇宙学常数的影响,并论证了TCC与改进TCC与大爆炸奇点的不相容性。
2026-10-27 hep-th
Black holes and the LHC: A review
在低尺度引力模型中,具有trans-Planckian碰撞能量的粒子对撞机可以成为产生黑洞的理想场所,因为大量能量可以集中在碰撞点,最终导致黑洞形成。在这篇文章中,微观高维黑洞的理论基础进行了审查和可能的生产和检测在大型强子对撞机的描述和严格审查。
2012-03-21 gr-qc hep-ex hep-ph
Species Entropy and Thermodynamics
本文从热力学角度提出粒子物种具有熵和温度,其由物种尺度决定,并建立物种热力学定律,以联系沼泽地猜想与模量变化。
2023-10-11 hep-th
Black-hole radiation, the fundamental area unit, and the spectrum of particle species
Bekenstein和Mukhanov提出了这样的观点:在量子引力理论中,黑洞应该有一个离散的质量谱,伴随着{ \it离散}谱线的发射。我们注意到,这个有趣的预测的一个直接后果是,与黑体辐射相比,黑洞辐射是{ \it少}熵。我们计算了量子黑洞的熵发射率与黑洞熵减少率的比值,根据广义热力学第二定律,这个量应该大于1。我们的结果的GSL,量子引力的基本面积单位的值,并在自然界中的无质量粒子的光谱的影响进行了讨论。
2000-07-10 gr-qc hep-th quant-ph
Angular correlations in TeV-gravity black hole events
我们在LHC的高维黑洞事件场景中进行了部分子水平的角关联研究。首先,我们讨论了一些特点的角谱在高能量极限使用几何光学近似。这使我们能够恢复霍金通量的高能量极限。然后,我们使用完整的霍金角通量的膜上,一个单一的旋转Myers-Perry黑洞,以激发各种角度可观的建设,以最大限度地提高由于旋转的角度不对称性。这是最后适应的部分子级模拟使用CHARYBDIS 2发生器。我们探讨两种类型的变量的基础上:轴重建和两粒子角动量。我们发现能量削减有可能帮助确定在14 TeV运行期间在LHC的半经典旋转黑洞事件中旋转的影响,特别是对于自旋为1的粒子。
2012-03-23 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum Gravity: the view from particle physics
本讲座从粒子物理学的角度回顾了量子引力理论的发展方向和前景,同时也关注了欧洲核子研究中心大型强子对撞机实验的最新发现。
2013-01-23 gr-qc hep-th
Production and evaporation of Planck scale black holes at the LHC
我们回顾了小型黑洞在对撞机的最新数据光的现象。通过改进传统的产生截面,我们证明了当前黑洞信号的不可观测性可以用量子引力效应来解释。在最乐观的情况下,黑洞的产生规模可能会略高于大型强子对撞机的设计能量。我们还分析了量子修正的普朗克尺度黑洞可能的新特征:与半经典情况相反,发射将发生在膜上的软粒子。
2013-02-26 gr-qc hep-ph hep-th
LHC bounds on large extra dimensions
利用LHC pp \rightarrow jj数据,导出了大额外维中树能级引力子交换产生的有效算符系数的新的优势界:M_T > 2.1TeV(积分亮度为3.1/pb后的ATLAS),M_T > 3.4TeV(CMS为36/pb后的CMS),MT > 3.2TeV(36/pb后的ATLAS).我们澄清了壳层引力子交换的作用,并将完整的引力子振幅与ATLAS数据进行了比较,确定了基本量子引力尺度的界限。
2011-05-30 hep-ex hep-ph hep-th
Time Machine at the LHC
近年来,欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)上的黑洞和膜的产生引起了广泛的讨论。我们认为有可能在LHC上检验因果关系。我们认为,如果量子引力的尺度是几个TeV的数量级,在大型强子对撞机的质子-质子碰撞可能会导致时间机器的形成(封闭的类时曲线的时空区域),违反因果关系。时间机器的一个模型是可穿越的虫洞。我们认为,在大型强子对撞机的可穿越虫洞生产截面是相同的顺序为黑洞生产的截面。可穿越的虫洞假设违反了零能量条件(NEC),并且需要类似于暗能量的奇异物质。虫洞/时间机器的衰变和LHC时间机器事件的签名进行了讨论。
2007-10-25 gr-qc hep-ph hep-th
Standard Model and Gravity from Spinors
我们提出用标准四维Clifford代数的代数旋量,以左右对称的方式统一引力和标准模型规范群。这正好产生了一个费米子的标准模型族,并在普朗克尺度下出现了一个帕蒂-萨拉姆统一群,在那里(手征)自对偶引力相互作用。作为统一的残余,自旋为2的同位旋三重态粒子可能会在弱尺度下自然出现,在大型强子对撞机上提供一个引人注目的信号。
2008-06-20 hep-th
Black hole entropy and moduli-dependent species scale
本文基于极端黑洞熵下界提出依赖模的量子引力物种尺度定义,并由此支持黑洞与拓扑弦配分函数关系猜想。
2023-09-22 hep-th
Quantum black holes with charge, colour, and spin at the LHC
在低尺度引力的情况下,量子黑洞可以在大型强子对撞机(LHC)上产生,前提是普朗克尺度不高于几TeV。基于基本原理和一些基本假设,我们建立了质子-质子碰撞中量子黑洞产生和衰变的模型。通过在LHC能量下进行详细的粒子级模拟,我们估计了最终状态粒子拓扑的截面和分支分数,这些拓扑将唯一地识别LHC探测器中的量子黑洞。如果普朗克尺度约为TeV,即使在最悲观的假设下,量子黑洞的产生率估计也高于背景,并且在标准模型过程中没有发现某些最终粒子态。我们的研究结果可以形成LHC实验对量子黑洞进行详细研究的起点。
2010-07-13 gr-qc hep-ph hep-th
Gravity of Cosmological Perturbations in the CMB
首先,我们建立的措施,大规模扰动最不受规范文物和直接映射的明显演变的不均匀性的宇宙物种的局部相互作用。考虑到相空间分布、辐射强度和任意粒子密度的非线性和线性扰动,我们要求:(i)由这些测度定义的扰动动力学由局部Hubble体积内的可观测量决定;(ii)这些测度在微观尺度上是实际适用的,并且在未扰动几何中保持它们在所有尺度上的微观意义。我们证明了满足(i)和(ii)的线性超密度测度在超视界极限内重合。它们的动力学方程比传统的动力学方程简单,具有非奇异的超视界极限和显式的Cauchy形式。然后,我们表明,与流行的观点相反,在辐射时代的宇宙微波背景(CMB)的扰动并没有共振提升自引力在视界进入。(因此,在辐射时代可能大量存在的非耦合物质的CMB特征,例如中微子或早期的精粹,是温和的;尽管是非简并的,并且对宇宙变化是鲁棒的。另一方面,物质时代的暗物质扰动在引力作用下抑制了大角度CMB各向异性,其幅度比目前认为的要大。如果冷暗物质是唯一的主导成分,那么对于绝热扰动,CMB温度功率谱C_1将被抑制25倍。
2006-10-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Black Holes and Large N Species Solution to the Hierarchy Problem
我们提供的微扰和非微扰的参数表明,理论与大量的物种的量子场,意味着一个不可避免的层次之间的质量的物种和普朗克尺度,脱落不同的光的层次问题。特别地,利用黑洞物理学,我们证明了任何包含质量为Λ的量子场的Z_2守恒粒子数为N的相容理论,其普朗克质量都有一个下界,在大N极限下,这个下界为NΛ^2.这个证明的一个有用的副产品是,任何与长程经典场无关的精确守恒的量子电荷都必须被定义为模N的最大值,以普朗克与单位电荷质量的平方之比为界。例如,一个连续的整体U(1)“重子数”对称性,必须被引力显式破缺,至少下至一个Z_N子群,其中N由普朗克质量与重子质量的平方之比所限定。同样的限制也适用于任何离散的规范对称性,以及其他量子力学可检测的黑洞电荷,这些电荷与黑洞的大质量量子头发有关。我们表明,引力耦合的N-物种部门,解决规范层次结构问题,应探讨大型强子对撞机。
2007-06-14 hep-th
The Emergence Proposal in Quantum Gravity and the Species Scale
本文在弦理论背景下系统研究了量子引力的Emergence Proposal,强调物种标度的关键作用,通过单圈计算和多种弦真空验证了动能项的量子生成机制,支持无限距离奇点为内在IR现象的观点。
2023-04-14 hep-th
Emergence of Species Scale Black Hole Horizons
本研究利用小黑洞揭示了量子引力中物种尺度 $Λ_s$ 的三种物理表现形式之间的关联,通过高阶导数修正赋予黑洞非零拉伸视界,证明了物种尺度是有效理论中可描述的最小黑洞尺寸。
2024-01-08 hep-th
A review of Quantum Gravity at the Large Hadron Collider
本文的目的是回顾大型强子对撞机上量子引力唯象学的最新进展。我们将特别注意四维模型,这些模型能够将约化普朗克质量降低到TeV区域,并将它们与具有大的额外维体积的模型进行比较。然后,我们把我们的注意力转向审查的引力子(无质量或大质量)的发射在大型强子对撞机和生产的小量子黑洞。
2010-05-11 gr-qc hep-ex hep-ph
Large Field Inflation and Gravitational Entropy
大场暴胀对破坏慢滚的微扰和非微扰量子修正很敏感。理论中大量的$N$轻粒子,出现在许多弦结构中,可以放大这些问题。人们甚至可能担心,在德西特背景下,轻物质将导致违反大$N$的协变熵界。如果是这样的话,要求协变熵界的有效性可能会限制轻物质及其耦合的数量,这反过来又会严重限制轴子驱动的暴胀。在这里,我们表明,当我们正确地重整化模型与许多轻的物种,采取{ \it物理}普朗克尺度为$M^2_{pl} \gtrsim N {\cal M}_{UV}^2$,其中${\cal M}_{UV}$是截止的QFT耦合到半经典量子引力没有这样的问题。轻物质的数量然后抵消了德西特或近德西特背景在领先秩序的引力熵。详细工作与$N$标量场在德西特空间,重整化为一个循环顺序,我们表明,引力熵自动服从协变熵界。此外,虽然轴子衰变常数是一个强耦合尺度的轴子动力学,我们表明,它是{ \it不}一般的截止四维半经典引力。在重整化暴胀子的两点函数后,我们注意到它也是由远低于截止值的尺度控制的。我们重新审视$N$ -flation和KKLT型紧化在这个光,并表明,他们是完全一致的协变熵界。因此,虽然量子引力可能会破坏大场暴胀,但半经典理论中的全息考虑并不妨碍它。
2015-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A short overview on the Black Hole-Tower Correspondence and Species Thermodynamics
本文综述黑洞-塔对应与物种热力学,阐明黑洞在物种尺度下转变为轻态塔,并以最轻自由度谱统一描述黑洞熵,从而在有效场论框架内深化对量子引力与黑洞熵的理解。
2025-06-03 gr-qc hep-th
Large extra dimensions and small black holes at the LHC
本文综述了从今年开始在欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)上进行的高能强子碰撞产生微观黑洞的实验研究,并分析了一些可能的实验发现。我们还讨论了最近基于量子引力理论提出的一些新模型。最后的评论致力于与粒子探测器中黑洞的形成有关的假定的潜在风险。
2010-07-20 gr-qc hep-ex hep-ph