Impact of New Physics on the EW vacuum stability in a curved spacetime background
最近的研究表明,与直观的退耦论点相反,在非常大的能量尺度上(比如普朗克尺度附近)新物理的存在会对电弱真空寿命产生强烈的影响。特别是,真空可能完全不稳定。这项研究是在平坦的时空背景下进行的,重要的是将分析扩展到弯曲的时空,因为这些是普朗克物理效应。一般认为,在这些极端条件下,引力应该完全抑制真正真空泡的形成,从而消除新物理学的不稳定效应。在这项工作中,我们将分析扩展到弯曲的时空,并表明,尽管引力推动稳定,新物理的不稳定效应仍然是(到目前为止)占主导地位的。为了得到与模型无关的结果,高能新物理以两种不同的独立方式参数化:作为Higgs场中的高阶算子,或者引入具有非常大质量的新粒子。在这两种情况下都观察到了不稳定效应,暗示了一种不依赖于新物理学参数化细节的一般机制,从而维持了在平坦时空中进行的分析所获得的结果。
2017-08-03 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational corrections to Standard Model vacuum decay
我们完善和更新的亚稳态约束的标准模型顶部和希格斯质量,包括分析重力校正真空衰变率。目前的最佳拟合范围的顶部和希格斯质量大多位于狭窄的亚稳区。此外,我们表明,SM潜力可以微调,以适合于通货膨胀。然而,SM暴胀导致宇宙学扰动的功率谱与观测不一致。
2007-12-03 hep-ph hep-th
Standard Model Vacuum Stability and Weyl Consistency Conditions
在高能时,标准模型在经典能级上具有共形对称性。这在量子层面上反映在模型的不同beta函数之间的关系上。这些关系被称为外尔相容性条件。我们证明了在微扰理论中,只要采用合适的耦合常数计数方案,就有可能使它们一阶一阶地满足。作为一个直接的唯象应用,我们研究了高能下标准模型真空的稳定性,并与以前违反Weyl相容性条件的计算进行了比较。
2013-06-13 hep-ph hep-th
Old Ideas for New Physicists III: String Theory Parameters are NOT Vacuum Expectation Values
本文回顾了21世纪初的论证,指出将量子引力弦理论模型中的参数视为场的真空期望值具有误导性,旨在帮助年轻物理学家纠正这一观念。
2025-01-29 gr-qc hep-th
Vacuum energy, Standard Model physics and the $750\; \rm{GeV}$ Diphoton Excess at the LHC
研究了已知(标准模型)场和与假设的750 Gev双光子过剩有关的场对真空能量(包括紫外发散和有限)的单圈贡献的抵消条件。根据后者的共振的性质,我们发现,为了满足约束(求和规则),需要不同的额外的,最小的场贡献,导致尚未被观察到的粒子。
2016-04-08 hep-ph hep-th
Quantum Gravitational Contributions to the Standard Model Effective Potential and Vacuum Stability
在有效场论的框架下,计算了量子引力对标准模型有效势的贡献,分析了量子引力对Higgs真空稳定性的影响. Einstein引力的不可重整化性在单圈水平上诱导了具有新耦合$η_{1/2}$的高维$ϕ^{6}$和$ϕ^{8}$算符.建立了这些耦合的β函数,并研究了引力对电弱真空稳定性的影响。我们发现,真正的最小值的标准模型有效势现在低于普朗克尺度几乎整个参数空间($η_{1/2}(m_\text{t})> 0.01$)。此外,量子引力被证明有助于标准模型非线性光学有效势的最小值在百分比水平。量子引力诱导的贡献产生一个亚稳真空的流动耦合$η_{1/2}$的参数空间的大部分。
2015-09-30 hep-ph hep-th
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值,标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明,这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sequestering the Standard Model Vacuum Energy
我们提出了一个非常简单的广义相对论重新表述,它完全从重力中隔离物质扇区的真空能量{ \it all},包括所有循环校正,并使来自相变的所有贡献自动变小。这个想法是使宇宙的4-体积元素的物质扇区中的维度参数泛函。要使它们非零,宇宙在时空中应该是有限的。如果这个物质是粒子物理学的标准模型,我们的机制会阻止它的任何真空能量,无论是经典的还是量子的,成为宇宙曲率的来源。该机制与普朗克尺度、电弱尺度和曲率尺度之间的大层次结构以及早期宇宙学(包括暴胀)是一致的。我们的建议的后果是,一个古老的大宇宙的真空曲率不是零,但非常小,$w_{DE} \simeq -1$是一个瞬态,宇宙将在未来坍缩。
2014-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum Geometry and the Search for New Physics
我们提出了一个新的唯象学指导原则:真空空间中的特殊几何。本文描述了N=1超对称规范理论真空空间几何性质的有效计算方法。我们说明了技术的MSSM的子部门。我们在模空间中发现的几何结构的脆弱性激发了超势的唯象现实变形,同时与其他变形相矛盾。因此,真空中的特殊几何结构可能预示着作为低能有效理论基础的弦物理学的存在。
2006-05-12 hep-ph hep-th
Vacuum Structure of an Extended Standard Model with $U(1)_D$ Symmetry
National Research and Innovation Agency (BRIN)(国家研究与创新署);Universitas Negeri Malang(万隆国立大学);Hasanuddin University(哈桑努丁大学);The University of Osaka(大阪大学)
本研究探讨了带有 $U(1)_D$ 对称性的扩展标准模型的真空结构,通过分析理论和实验约束,证明其在特定参数范围内可容纳稳定真空。
2026-01-03 hep-ph hep-th
Higgs Vacuum Stability in a Mass-Dependent Renormalisation Scheme
使用物理重正化方案,我们推导出质量相关的重正化组方程的运行的希格斯四次耦合内的标准模型。随后,我们准确地考虑到弱标度阈值,导致在确定的最大$M_t$的绝对稳定的真空到0.28 GeV所需的误差减少。我们第一次确定了电弱真空的命运,发现在99.98% C. L.时,希格斯真空态的绝对稳定性被排除在外。我们还讨论了这一新的结果与BICEP合作的B-模式极化在宇宙微波背景的最近观察相结合的后果,发现标准模型电弱真空寿命太短,有幸存的通货膨胀。对暴胀和新的物理模型的影响也进行了讨论。
2014-07-24 gr-qc hep-ph hep-th
Cancelling the vacuum energy and Weyl anomaly in the standard model with dimension-zero scalar fields
标准模型是一个非常一致和完整的量子场论,但它与引力和希格斯场的耦合仍然存在问题,这反映在宇宙学常数问题、外尔异常和层次之谜中。我们指出,如果Higgs场是突现的,那么36个共形耦合的零维标量场可以同时抵消真空能量和Weyl反常中的两项。这种抵消是非常重要的:给定标准模型规范群$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$,它需要精确的$48$ Weyl费米子,{ \it即},三代标准模型费米子,包括右手中微子。由于一个大的额外的规范对称性,新的标量贡献没有新的局部自由度或粒子状态。它们唯一的物理状态是真空状态,在真空状态下,它们具有扩展到长波长的标度不变功率谱。这为宇宙学中的原始标量扰动提供了一种新的解释,而不需要暴胀。我们还讨论了如何希格斯场可能出现作为一个复合对象。
2022-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Standard Model Higgs Peaks: a Note on the Vacuum Instability during Inflation
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);Université de Genève(日内瓦大学)
该研究指出,在宇宙膨胀期间,希格斯场的极值统计用于判断避免真空不稳定性条件,尽管其结果与传统方法相差不大,但具有不同的定性特征。
2026-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak vacuum stability and inflation via non-minimal derivative couplings to gravity
我们表明,标准模型真空可以稳定,如果所有的粒子传播子是非最小耦合到重力。这是由于一个希格斯背景相关的重新定义的标准模型领域:在正则变量和大希格斯场的限制,量子涨落的重新定义的领域被抑制的希格斯背景。因此,在这种情况下,对树能级电弱势的量子修正可以忽略不计。最后,我们表明,在这个框架中的希格斯玻色子可以负责通货膨胀。由于来自CMB数据的数值重合,如果希格斯玻色子质量、顶质量和QCD耦合位于一个近似等于标准模型中允许电弱真空稳定性的参数空间区域,暴胀就可能发生。我们在标准模型参数空间中发现了一些(小)区域,其中新的相互作用“拯救”了在标准模型中不稳定的电弱真空。
2016-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum stability and scalar masses in the superweak extension of the standard model
研究了标准模型超弱扩张中标量扇区的允许参数空间。允许的区域由以下条件定义:(i)真空的稳定性和(ii)普朗克尺度的微扰性,(iii)希格斯玻色子的极质量落入其实验测量的范围内。我们采用重整化群方程和量子修正在两圈精度。我们研究了在选定的值上,不育中微子对汤川耦合的依赖性。我们还检查排除限制设置的W玻色子的质量的精确测量。我们的方法约束参数空间使用两个循环的预测也可以应用到更简单的模型,如单线标量扩展的SM在一个简单的方式。
2022-04-14 hep-ph hep-th
Electroweak vacuum stability in the Higgs-Dilaton theory
我们在标准模型和广义相对论的标度不变扩展(称为希格斯膨胀理论)中研究电弱(EW)真空的稳定性。EW真空对可能过渡到另一个真空的安全性是模型在现象学上可接受的必要条件。我们发现,在广泛的参数范围内的理论,衰减率显着抑制相比,标准模型。我们还讨论了特定的希格斯-膨胀理论的隧道解决方案的属性。
2016-12-23 hep-ph hep-th
The effective Higgs potential and vacuum decay in Starobinsky inflation
根据目前的实验数据,标准模型预测宇宙目前的真空状态是亚稳态的,通过真真空气泡的成核导致真空衰减的非零速率。我们的存在意味着在我们过去的光锥中不可能有任何这样的气泡成核事件。我们考虑了标准模型和Starobinsky暴胀的最小情形,使用三圈重整化群改进的Higgs有效势和一圈曲率修正。我们表明,通过通货膨胀的真空状态的生存地方的下限$ξ\gtrsim 0.1$的非最小希格斯曲率耦合,最后一个未知参数的标准模型。这个约束是显着强于单场膨胀模型没有希格斯暴胀子耦合。它对通货膨胀末期的动态细节也很敏感,因此可以通过对这一时期的更详细研究加以改进。
2022-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Higgs Vacuum Instability: Avoiding Fine-tuning through an Ultraviolet Safe Mechanism
我们最近提出了这样一个想法,即我们宇宙中的暗物质是由标准模型希格斯在暴胀过程中产生的原始黑洞形成的,这要归功于标准模型希格斯势在$10^{11}$ GeV量级上产生的不稳定性。从这个意义上说,暗物质不需要任何超越标准模型的物理学,尽管该机制需要微调,以避免希格斯粒子过度进入危险的AdS真空。我们展示了如何通过将希格斯粒子与质量为$\gg 10^{11}$ GeV的非常重的标量耦合来自然地避免这种微调,该标量稳定了深紫外线中的电势,但保留了标准模型内建立的机制的基本特征。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Standard Model vacuum decay in a de Sitter Background
本文给出了在deSitter背景下标准模型有效势中厚壁Coleman-de-Luccia(CDL)反弹的计算。计算包括反弹反应的效果的度量,我们比较的情况下,一个固定的de-Sitter背景,并与类似的全反作用计算模型多项式的潜力。结果表明,标准模型势表现出非平凡的行为:而不是一个单一的CDL解决方案,有多个(非振荡)反弹解决方案,这可能有助于衰减率。所有额外的解决方案发现有更高的行动比最大振幅的解决方案,因此不会作出重大贡献的衰减率,但他们的存在表明,在标准模型潜力的CDL解决方案是不是唯一的,并存在额外的,较低的行动,解决方案不能排除。这表明,需要更好地理解德西特空间中的CDL解的出现和消失,以充分理解标准模型中的真空不稳定性问题。
2017-07-28 gr-qc hep-th
Non-commutative geometry and the standard model vacuum
研究了与引力耦合的粒子物理标准模型的Connes-Chamseddine谱作用量的Dirac算子空间。该模型扩展到包括右手中微子状态,和S 0-现实公理是不假设的。提出了允许比真空内部波动更一般的波动的可能性。通过考虑真空的运动方程,研究了所有可能的波动的最大情况。虽然有有趣的非平凡的真空与马约拉纳类质量条款的轻子,结论是,方程的限制太多,允许解决方案与标准模型质量矩阵。
2006-03-23 hep-th
Thermal behavior induced by vacuum polarization on causal horizons in comparison with the standard heat bath formalism
算子代数的模块化理论和相关的KMS属性被用来获得一个统一的描述标准热浴的情况下,从本地化的量子真空波动所造成的热方面。光阵面全息术的一个代数变体揭示了楔形视界上的真空偏振被压缩到光场方向。它们在横向方向上的缺席是一个区域(广义贝肯斯坦-)的熵类措施,揭示了由于限制楔和他们的视野的真空纯度损失的行为的先决条件。除了众所周知的事实,即局域化引起的(广义霍金)温度是固定的几何方面,这方面的行为(相对于标准的体积依赖性)构成局域化引起的和标准的热行为之间的主要区别。
2003-01-16 gr-qc hep-th math-ph
Stable Three Generation Standard--like Model From a Tachyonic Ten Dimensional Heterotic--String Vacuum
最近有人提出,十维超光速超弦真空可以作为构建可行唯象模型的良好起点。这种唯象上可行的模型扩大了可能的弦解的空间,并可能为弦唯象学中的一些突出问题提供新的见解。本文提出了一个三代类标准模型,它可以看作是一个十维快子真空的紧化。我们讨论了该模型的功能相比,一个类似的模型,可被视为紧化的十维$SO(16)\times SO(16)$杂弦。我们进一步论证了在四维模型中,所有的几何模量都是微扰固定的,而声子可以由隐扇区非微扰效应固定。
2020-04-28 hep-ph hep-th
Gravitational vacuum polarization II: Energy conditions in the Boulware vacuum
我表明,在Boulware真空(1)所有的标准(逐点和平均)的能量条件被违反整个外部区域-所有的方式从空间无限向下到事件视界,和(2)外的事件视界的标准逐点的能量条件被违反在一个最大的方式:他们被违反在所有点和所有零/类时向量。(The事件视界内的区域相当混乱,并且具有可疑的物理相关性。然而,即使在事件视界内,标准的逐点能量条件似乎也被违反了。)这与哈特尔-霍金真空的情况相当不同,在哈特尔-霍金真空中,能量条件的违反被限制在不稳定光子轨道内的区域。这些计算是针对Boulware真空中共形耦合无质量标量场的量子应力-能量张量。我的工作在测试场的限制,限制注意史瓦西几何,并调用分析和数值技术的混合。这 * 表明 * 半经典量子引力的一般自洽解可能 * 不 * 满足能量条件,事实上,对于某些量子场和某些量子态,可能违反 * 所有 * 能量条件。
1996-04-03 gr-qc hep-th
Noncommutative geometry, topology and the standard model vacuum
作为以前的联合工作的动机性讨论的衍生物,其中标准模型的有限谱作用量的运动方程的推导,我们提供了一个新的分析的计算结果在这里,切换的角度从谱三元组的Fredholm模块,从而从黎曼几何的类比的非对易几何的预度量结构。用Morse理论的非对易形式和代数$K$ -理论分析真空解,标准模型的有限三元组代数的前两个和式可达Morita等价.我们还展示了一个新的真空解决方案,其功能是兼容的物理质量矩阵。
2006-09-20 hep-th
Vacuum Geometry of the Standard Model
本研究利用Gröbner基结合对称性与多重分次,确定了最小超对称标准模型真空几何的代数簇结构,得到三个不同复维数的有理不可约分支,其定义方程可通过经典几何构造解释。
2025-06-16 hep-ph hep-th math.AG
Vacuum Stability in the Standard Model and Beyond
TU Dortmund University(多特蒙德工业大学);University of Sussex(萨塞克斯大学)
研究标准模型及扩展理论中真空稳定性的关键因素,评估参数不确定性对稳定性的影响,并探讨新物理的可能性。
2026-03-05 hep-ph hep-th
Weak Gravity Conjecture, Multiple Point Principle and the Standard Model Landscape
紫外线完备理论在紧化后表现良好的要求已被建议作为区分景观和沼泽地的指导原则。在弱引力猜想和多点原理的启发下,研究了在$S^1$和$T^2$上紧化的标准模型的真空结构.希格斯质量的测量值意味着,除了电弱真空之外,还存在一个新的真空,希格斯场的值在普朗克尺度附近。我们探索二维和三维临界点的模势所产生的紧化的电弱真空,以及这种高尺度的真空,在存在的Majorana/狄拉克中微子和/或轴子。我们指出潜在的来源,这些低维临界点的不稳定性在标准模型景观。我们还指出,如果存在标准模型的高尺度$AdS_4$真空,这与所有非超对称$AdS$真空都是不稳定的猜想是矛盾的.我们认为,如果我们要求三维真空和四维真空之间的简并度,如多点原理所建议的,中微子被预测为狄拉克,质量为最轻中微子的O(1-10)meV,这可能会被未来的CMB,大尺度结构和$21$ cm线观测所检验。
2017-11-02 hep-ph hep-th
Instantons, the QCD Vacuum, and Hadronic Physics
大量来自晶格计算的证据表明,瞬子在轻强子物理学中起着重要作用。这方面的证据进行了总结,和最近的结果有关的SU(3)真空的瞬子内容,瞬子贡献的静电势,并在有限温度下的一类新的瞬子解决方案进行了审查。
1998-10-26 hep-lat hep-ph hep-th
Standard Model Vacua for Two-dimensional Compactifications
我们研究了二维紧化的低维标准模型真空的结构(在二维环面和二维球面上)。在环面的情况下,我们发现一个新的标准模型真空的中微子质量与实验一致的大范围。量子效应在这种真空的存在中起着至关重要的作用。对于球上的紧化,经典项在大半径时支配有效势,只有通过引入大的磁通量才能获得稳定的真空。我们认为,有没有二维标准模型真空的紧化的曲面上的亏格大于1。
2011-01-01 hep-ph hep-th
The Standard Model with New Order Parameters at Finite Temperature
考虑了一维单圈标准模型的有限温度有效势,考虑了两种序参量:Higgs真空期望值和规范场在欧氏时间方向的零模.我们研究了该模型的真空结构,重点讨论了新相的存在性,其中零模,即新的序参量,除了规范群中心外,发展出非平凡的真空期望值。我们发现,在一定条件下,在有限温度下不出现新相。
2013-12-26 hep-ph hep-th
Gauge-Independent Scales Related to the Standard Model Vacuum Instability
希格斯和顶夸克质量的测量值(中心)表明,标准模型(SM)有效势在高场值下会产生不稳定性。这种不稳定性的尺度,由电势降到电弱最小值以下的希格斯场值决定,大约是$10^{11}$ GeV。然而,这样的尺度是非物理的,因为它不是规范不变的,并且遭受高达两个数量级的规范固定不确定性。我们的系统,SM,几个探头的不稳定性(添加高阶运营商的潜力,让真空衰减通过临界气泡,加热系统到非常高的温度,膨胀),并要求在每种情况下的物理问题,我们能够提供几个规范不变的尺度与希格斯势的不稳定性。
2016-08-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
QCD Vacuum and Axions: What's Happening?
对QCD中真空结构的更深入理解促使人们重新思考轴子物理的某些方面。最近的进展主要是由于超对称规范理论和膜理论的发展,QCD可以嵌入其中。它们包括,但不限于,亚稳态真空的研究在地球动力学,和域壁。我们简要回顾了轴子物理学的基础知识,然后提出了一个现代的观点之间的QCD真空结构和轴子物理丰富的相互作用。
2002-06-13 hep-ph hep-th
On the Catalysis of the Electroweak Vacuum Decay by Black Holes at High Temperature
研究了高温下标准电弱真空中原初黑洞对AdS区域经典成核速率的影响。我们发现,过渡到新的真空,这决定了成核率的指数抑制的能量障碍,可以显着减少,甚至完全消除,在黑洞的背景下,如果标准模型希格斯耦合到重力通过重正化项$ξ{\cal R} h^2$。
2017-06-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Higgs vacuum is unstable
到目前为止,大型强子对撞机(LHC)的实验还没有显示出标准模型之外的新物理学的迹象。假设标准模型在目前可用的能量下是正确的,我们可以准确地将理论外推到更高的能量,以验证其有效性。在这里,我们报告的结果,新的高精度计算表明,绝对稳定的希格斯真空状态,现在被排除在外。将这些新结果与BICEP合作组最近对原始引力波的观察相结合,我们发现希格斯真空态在宇宙暴胀过程中会迅速衰变,导致宇宙灾难性坍缩成黑洞。因此,我们不得不得出这样的结论:在不稳定标度$Λ_I \sim 10^{9}$ GeV以下的能量上,一定有一些新的物理超越了标准模型,而不稳定标度是希格斯真空稳定的原因。
2014-04-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Standard Model Higgs field and energy scale of gravity
在标准模型中,希格斯标量场的有效势在真空期望值处可能存在第二个简并极小值。第二个最小值通过辐射修正确定了顶夸克和希格斯玻色子在对应于电弱能量标度的标准最小值时的质量。一个论点是,这个真空的期望值是成比例的重力,E_{Planck} \equiv \sqrt{\hbar c^5/G_N},被认为是时空泡沫的特征的能量标度。在一个简单的模型的上下文中,扭结型虫洞解决方案的存在性放置在一个下界的真空期望值,这个下界是E_{Planck}的顺序。
2013-04-25 hep-ph hep-th
Analog vacuum decay from vacuum initial conditions
研究超冷原子气体中模拟相对论性真空衰变的量子涨落,通过半经典晶格模拟验证气泡成核,并确定一维钾-41混合物在量子衰变区域的实验参数。
2024-01-04 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas gr-qc
Singularity-free model of electric charge in physical vacuum: Non-zero spatial extent and mass generation
我们提出了一个模型的无自旋电荷作为一个自洽场配置的电磁(EM)场与物理真空有效地描述了对数量子玻色液体相互作用。我们表明,在一个平凡的真空中传播的电磁场相比,一个正规的解决方案确实存在,它的质量和空间范围自然出现的动力学。结果表明,电荷和能量密度分布均为类高斯分布。在对数模型中的解决方案是稳定的,积极有利的,不像在一个模型中获得的四次(希格斯)潜力。
2013-03-27 hep-th
Interference Effects in Schwinger Vacuum Pair Production for Time-Dependent Laser Pulses
我们提出了简单的新的近似公式,标量和旋量QED,从真空中产生的粒子数的时间相关的电场,将产生的干扰效应,从任意数量的不同的半经典转折点。当激光脉冲的时间轮廓具有子周期结构时,这种干涉效应是重要的。我们将展示如何得到的半经典的直觉可以用来指导设计的时间配置文件,提高了动量谱由于干涉效应。这个结果很容易实现,并且普遍适用于时间相关的隧穿问题,例如出现在粒子和核物理,凝聚态物理,原子物理学,化学物理和引力物理的许多其他背景下。
2011-02-21 hep-ph hep-th quant-ph
Baryogenesis in false vacuum
LHC中的零结果可能表明,标准模型没有被大幅修改到非常高的尺度,如大统一理论/弦尺度。考虑到这一点,我们提出了一个新的leptogenesis方案实现在希格斯场的假真空。如果希格斯场在早期宇宙中发展出一个大的真空期望值,那么轻子数破坏过程就会增强,我们将其用于重子生成。为了演示该方案,讨论了几种模型。例如,我们证明了所观察到的重子不对称性是在具有高维算子的标准模型中成功产生的。
2017-09-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dynamic vacuum variable and equilibrium approach in cosmology
考虑了一个修正引力理论,它具有四种形式的场强F,可变的引力耦合参数G(F)和标准的物质作用量。这个理论提供了一般真空变量q作为四形式振幅F的具体实现,并允许研究其动力学。该理论给出了一个平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙,有效真空能量密度(宇宙学“常数”)快速振荡,其振幅渐近地下降到零。外推到宇宙的当前年龄,平均真空能量密度的数量级与当前宇宙观测到的近临界真空能量密度一致。在标准的弗里德曼-罗伯逊-沃克框架中,这种类型的振荡真空能量密度甚至可能构成所谓的冷暗物质的重要部分。
2008-09-18 astro-ph gr-qc hep-th
Towards the physical vacuum of cosmic inflation
关于暴胀扰动的初始条件,人们争论了很长时间。在这项工作中,我们明确地显示了激发态的衰变过程中通过相互作用的通货膨胀。为此,我们注意到,折叠形状的非高斯性可以解释为非Bunch-Davies初始条件的衰减。计算了具有非Bunch-Davies传播子的单圈图,揭示了这种激发态的衰变。观测到的非高斯性的微小性为探索暴胀初始条件和跨普朗克物理学打开了窗口。
2015-07-18 hep-th
Vacuum Tunneling in an Electroweak Model in Extra Dimensions With an External Flux
在M_4 × S_1的SU(2)Higgs场的标准系统中,Higgs旋量的顶分量和底分量的二次项和二次项系数完全相同。这使得真空简并,因此在具有这种额外维几何的标准模型中,在矢量规范场的辐射修正中没有零阶隧穿效应。然而,如果我们包括一个渗透到流形中的外部磁通量,那么希格斯旋量的顶部分量将在其系数中有一个额外的项,这是由于这个理论通量与标准模型的通常电荷分配。这个额外的项产生了两个非简并真空态的所得潜力。我们将计算系统零模真空态之间每单位时间每单位体积的隧穿概率,并使用假真空研究模型场的质量。
2009-04-14 hep-th
Exploring the Vacuum Geometry of N=1 Gauge Theories
利用算法代数几何的技巧,我们提出了一种新的有效的方法来显式计算真空空间的N=1规范理论。我们强调的重要性,发现特殊的几何性质,这些空间连接现象学的指导原则,从高能物理学下降。我们通过解决MSSM的各个子部门来验证该方法。特别是电弱理论的真空空间的几何形状进行了详细描述,有和没有右手中微子。我们讨论了我们的方法在寻找更高能量的基础物理证据的影响。最后,我们描述了我们的结果可以用来排除某些自上而下的结构的电弱物理。
2006-04-28 hep-ph hep-th math.AG
Awaking the vacuum in relativistic stars
真空中没有经典物理学中的任何固有结构,但在相对论量子物理学中,各种各样的过程令人难以置信地拥挤。然而,它的直接影响通常是如此微妙,以至于它的结构几乎和经典物理学一样难以捉摸。在这里,相比之下,我们报告发现了一种新的效果,根据这种效果,真空被迫在天体物理学背景下发挥意想不到的核心作用。我们证明了相对论性恒星的形成可能导致量子场的真空能量密度呈指数增长。随后的真空驱动演化可能会给天体物理学带来意想不到的影响,而对稳定的中子星构型的观测可能会让我们了解宇宙的场内容。
2010-09-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Regularizing (away) vacuum energy
在本文中,我制定候选预测的最低要求量子场论,灵感来自于观看标准模型作为一个有效场论。然后,我调查标准的有效场论正则化程序,看看真空期望值的能量密度($\langleρ\rangle$)是一个数量,满足这些要求。结论是否定的,从而得出结论,$\langleρ\rangle$在标准模型中不是物理上有意义的量。平坦空间量子场论的严格扩展将$\langleρ\rangle$从其概念框架中排除,表明它在更广泛的量子场论框架中缺乏物理意义。这个结果对宇宙学和量子引力的问题有影响,因为它表明宇宙学常数问题的正确解涉及到量子场论中真空概念的修正。
2021-01-25 hep-th physics.hist-ph
Properties of the quantum vacuum calculated from its structure
物理学家对量子真空的性质的推测至少已有85年;然而,直到最近,他们才充分理解量子真空,开始做出可检验的预测。具体来说,利用麦克斯韦方程描述电磁场与带电轻子-反轻子真空涨落的相互作用,可以计算真空的介电常数、真空中的光速和精细结构常数。物理学家现在也开始成功地解决基于量子真空特性的宇宙学问题。术语"真空灾变“和"旧宇宙学问题”分别指真空能量密度和宇宙学常数都比观测值大大约120个数量级的预测。利用量子真空的性质和成熟的物理学,可以证明巨大的真空能量不能将能量传递给正常物质;因此,真空能量既不会对宇宙的能量密度也不会对宇宙学常数产生影响,而宇宙学常数在宇宙的加速膨胀中起着核心作用。
2021-06-22 hep-th physics.gen-ph
The Probability of Vacuum Metastability and Artificial Vacuum Decay: Expert Survey Results
Imperial College London(帝国理工学院);University of Cairo(开罗大学);NTT Research, Inc.(NTT研究所)
本研究通过对20名物理学专家的结构化调查,评估真空亚稳态及人工诱发真空衰变的概率与分歧,凸显超越标准模型理论的重要性。
2025-10-16 hep-th physics.soc-ph
Higgs Mass from Casimir Energy Induced Cosmological Constant in the Standard Model
卡西米尔真空能量是发散的。它需要正规化。正则化引入了一个重整化标度,这可能导致一个依赖于标度的宇宙学常数。我们发现,物理宇宙学常数的要求是重整化标度无关的粒子物理模型中可能的粒子内容和它们的质量提供了重要的约束。在强相互作用和电弱相互作用的标准模型中,除了Casimir真空能外,还有由自发对称性破缺引起的真空能。总真空能量与标度无关的要求决定了希格斯粒子的质量为$m_H^4 = 8\sum_i N_i m^4_i - 12m^4_W - 6 m^4_Z$,其中求和是在费米子上进行的,并且对于夸克和轻子,$N_i$分别等于3和1。希格斯粒子的质量被预测为大约382 GeV。
2002-12-02 astro-ph hep-ex hep-ph
A Conical Tear Drop as a Vacuum-Energy Drain for the Solution of the Cosmological Constant Problem
我们提出了一个宇宙学常数问题的部分解决方案,通过使用一个简单的观察,在一个六维体的三膜是平坦的。提出了一个标准模型真空能量总是被横向空间吸收的模型。后者是一个泪滴状的空间,具有圆锥奇点,它保持了体超对称性,并产生了传统的宏观四维引力,没有宇宙学常数。它的圆锥体就像一个排水管,消耗三层膜的真空能量,增加泪滴的体积。我们强调,虽然重力是经典的,标准模型处理的量子场理论和该模型是强大的标准模型的修正和特定的细节。付出的代价是边界的存在,但在适当的边界条件下,这些边界在物理上是无害的。
2005-02-01 hep-th
Power of Black Hole Physics: Seeing through the Vacuum Landscape
本文将arXiv:0706.2050的黑洞界推广到de Sitter空间,并将其应用于各种真空,特别是慢卷暴胀真空.对寿命和哈勃膨胀率的非平凡约束出现了。例如,一般的趋势是,对于固定的数量和不断增加的物质质量,真空必须变得更加弯曲和更加不稳定,无论是经典还是量子力学。我们还讨论了真空的寿命在景观的限制,由于衰变到邻近的国家。
2008-01-08 hep-th
Vacancies in Graphene : Dirac Physics and Fractional Vacuum Charges
石墨烯中空位的研究是一个越来越受关注的话题。一个空位诱导出一个局域的稳定电荷,通过一个未屏蔽的库仑势与导体中的其它电荷相互作用。它还打破了两个三角形石墨烯子晶格之间的对称性,从而在狄拉克点处诱导零能态。在这里,我们显示了分数和赝标性质的空位电荷。本文提出了一个连续的狄拉克模型,它把零模与真空分荷和宇称反常联系起来。这种关系构成了一个指数定理,并通过使用特定的手征边界条件来实现,该条件将空位问题映射到边缘态物理上。因此,石墨烯中的空位允许实现$2+1$量子电动力学的突出特征,但不耦合到规范场。这种本质上的区别使得空位物理学相对容易实现,也成为拓扑切换的有趣场所。
2020-08-10 cond-mat.mes-hall hep-th