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
Nonminimal isotropic cosmological model with Yang-Mills and Higgs fields
我们建立了一个包含六个耦合参数的非极小Einstein-Yang-Mills-Higgs模型。前三个参数涉及非阿贝尔规范场与引力场的非最小耦合,两个参数描述标量多重态与引力场的所谓导数非最小耦合,第六个参数介绍标量场与Ricci标量的标准耦合。将所建立的六参数非最小Einstein-Yang-Mills-Higgs模型应用于宇宙学。我们表明,存在一个独特的精确的宇宙学解的de Sitter型的耦合参数的特殊选择。当耦合参数与各向同性时空的曲率常数有特定关系时,对于任意的规范场和标量场,非极小扩展的Yang-Mills和Higgs方程都满足.基于这个特殊的精确解,我们讨论了Yang-Mills场的隐各向异性问题,并给出了一个显式例子,当非最小耦合有效地屏蔽了由Yang-Mills场引起的各向异性,从而恢复了模型的各向同性.
2007-11-26 astro-ph gr-qc hep-th
Generating Einstein gravity, cosmological constant and Higgs mass from restricted Weyl invariance
最近有人指出,四维弯曲时空中的无量纲作用量具有超越标度不变性但小于完全Weyl不变性的对称性。这种对称性被称为{ \it restricted Weyl invariance}。我们表明,从一个受限制的外尔不变的行动,包括一个希格斯部门没有明确的质量,可以产生爱因斯坦-希尔伯特行动与宇宙学常数和希格斯质量。该模型还包含一个额外的无质量标量场,它耦合到希格斯场(和引力)。如果这个额外标量场与希格斯场的耦合小到可以忽略,那么希格斯场与引力之间的非最小耦合系数$R Φ^2$就固定了。除了希格斯场之外,标准模型的所有其他场都可以被纳入到原来的限制外尔不变量作用量中。
2015-02-20 gr-qc hep-th
Solving the Cosmological Entropy Issue with a Higgs Dilaton
目前的宇宙学模型要求宇宙在暴胀开始之前处于非常平滑的初始状态,彭罗斯将这种情况归因于一个非常小的概率,导致他提出共形循环宇宙学。我们提出了一个替代的范式,其中希格斯粒子扮演的角色,并解决了这个问题,在很早的时候,通过削弱引力,从而提供了一种形式的通货膨胀,是兼容的观测和其中的暴胀是坚实相关的粒子物理学测试。
2018-10-15 gr-qc hep-th
Cosmological Perturbations in the New Higgs Inflation
我们研究了新希格斯暴胀阶段产生的宇宙学扰动。在新希格斯暴胀中,希格斯玻色子与爱因斯坦张量动力学耦合,只有三个微扰自由度,一个标量和两个张量(引力波),在暴胀期间传播。标量扰动被发现匹配的最新的WMAP-7年的数据内标准模型希格斯参数。原始的引力波虽然以超光速传播,但也与目前的数据一致。最后,我们估计的新希格斯暴胀的希格斯质量,光谱指数和振幅的原始标量微扰的参数值,表明该理论的幺正性界限没有被违反。
2010-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological stochastic Higgs stabilization
我们表明,希格斯粒子和旁观者标量场的相互作用系统的随机演化,自然会产生一个增强的概率定居在电弱真空结束时的通货膨胀。随后的不稳定,由于希格斯粒子和观众场之间的参数共振,可以避免在一个很宽的参数范围。我们进一步论证了旁观者场可以扮演暗物质的角色。
2017-05-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The cosmological Higgstory of the vacuum instability
标准模型希格斯势在大的场值下变得不稳定。在澄清了有效势的规范依赖性问题之后,我们研究了在整个暴胀、再加热和当前时代中存在这种不稳定性的希格斯场的宇宙学演化。我们的结论是,希格斯场位于其真正真空中的反德西特补丁对我们的宇宙是致命的。从这个结果中,我们推导出上界的哈勃常数在通货膨胀,这取决于再加热温度和希格斯耦合到标量曲率或暴胀。最后,我们研究了希格斯亚稳定性和量子引力的一致性之间的推测性联系如何导致希格斯和顶质量的尖锐预测,这与测量值是一致的。
2015-09-04 astro-ph.CO 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
On the Cosmological Stability of the Higgs Instability
标准模型的希格斯势在大的希格斯场值下变得不稳定,在那里它的四次耦合变成负的。虽然我们目前的电弱真空的隧穿寿命比宇宙的年龄要长得多,但暴胀期间的量子涨落可能会将希格斯粒子推过势垒,形成可能对我们的宇宙致命的补丁。我们研究了这些区域的宇宙学演化,发现至少在薄壁近似下,它们可能是无害的,因为它们是由于希格斯粒子本身的反反应而坍缩的。标准模型希格斯不稳定性的存在可以提供一种新的机制来结束膨胀,并通过希格斯泡坍缩留下的黑洞的蒸发来重新加热宇宙。因此,在暴胀期间哈勃率的界限可能会放松。
2022-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Higgs-Axion Interplay for a Naturally Small Electroweak Scale
最近,一种新的机制,产生一个自然的小电弱标度已被提出。它利用了希格斯粒子与类轴子场的耦合,以及早期宇宙中轴子解开希格斯粒子质量的动力学屏蔽的漫长时代。我们提出了一个新的实现这个想法的新特点,它没有留下任何新的物理学的迹象,直到一个相当大的规模,10^9 GeV,除了两个非常轻和弱耦合的轴子样的状态。其中一个标量可能是一个可行的暗物质候选者。这种宇宙学上的希格斯介子与轴子的相互作用可以用许多实验策略来检验。
2015-06-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Relaxation of Higgs mass and cosmological constant with four-form fluxes and reheating
我们考虑了与引力耦合的标准模型中四种形式通量的最一般有效作用量。由于与Higgs场的四种形式耦合,Higgs质量参数可以被松弛到一个正确的值,并且由于从观测到的宇宙学常数到AdS空间的跃迁几率被极大地抑制,Higgs质量参数停止变化。我们首先介绍了一个非最小的四形式引力耦合,并讨论了一个新的标量场作为暴胀子的作用和在弛豫结束时成功再加热的条件。
2019-12-21 hep-ph hep-th
Tunneling cosmological state revisited: Origin of inflation with a non-minimally coupled Standard Model Higgs inflaton
我们提出了一个隧道宇宙态的路径积分公式,它允许一个一致的重整化和重整化群(RG)的量子宇宙学粒子物理应用的改进。我们将这个公式应用到由标准模型(SM)希格斯玻色子玻色子驱动的暴胀宇宙学中,它扮演着一个与引力有着强的非最小耦合的暴胀子的角色。这样就得到了一个完整的宇宙学方案,它包含了暴胀背景的初始条件的形成,暴胀背景的形式是暴胀场分布中的一个尖锐的概率峰,以及在此背景上不断产生的宇宙微波背景(CMB)谱。这个概率峰的形成是基于相同的RG机制,该机制是产生CMB谱的基础,该CMB谱最近被证明与希格斯质量范围$135.6 {\rm GeV} \lesssim M_H\lesssim 184.5 {\rm GeV}$中的WMAP数据兼容。这给生活带来了一个令人信服的统一量子宇宙学与粒子唯象学的SM,暴胀理论,和CMB观测。
2009-11-07 hep-th
A Cosmological Reconstruction of the Higgs Vacuum Expectation Value
本文提出一个嵌入大统一理论的类Higgs自相互作用标量场玩具模型来驱动宇宙加速,引发自发对称性破缺并导致质子-电子质量比$μ$的宇宙学变化,基于运动学参数jerk进行宇宙学重构,并将理论计算的$μ$变化与铯原子钟数据观测进行比较。
2024-09-24 gr-qc hep-th
A landscape for the cosmological constant and the Higgs mass
宇宙学常数和希格斯粒子的质量看起来小得不自然,而且是人为选择的。我们表明,两者都可以有效地扫描在量子场论与足够大的数量的真空可控由于近似$\mathbb{Z}_2$对称性(即使科尔曼-温伯格电位)。我们发现,真空衰变的景观意味着较弱的界限比以前估计的。特殊的真空,其中一个光标量是偶然轻避免灾难性的真空衰变,如果它的自立方是缺席。由于规范不变性,这就是希格斯二重态的情况。汤川耦合可以有效地扫描,建议轻夸克质量的人择边界。最后,我们建议,如果景观的概率分布是非高斯(甚至可能是分形),可以减轻缺乏预测性。
2019-11-04 hep-ph hep-th
Cosmological Time Evolution of the Higgs Mass and Gravitational Waves
我们指出,引力波探测器,如LISA有潜力探测希格斯玻色子的自耦合常数$λ$的宇宙学时间演化,从而希格斯玻色子的质量$m_H= \sqrt{ 2 λ} v$。如果希格斯粒子的质量在$T_\star \ge 100$ GeV的温度下低于72 GeV,那么标准模型的相变可能是一阶相变。因此,在电弱相变过程中可能产生了引力波。LISA发现了特征频率为$k_\star \ge 10^{-5}$ Hz的引力波随机背景,这可以解释为希格斯玻色子自耦合常数过去较小的迹象。如果大型强子对撞机在看到这种波时还没有发现任何超越标准模型的物理学,这种解释将特别诱人。同样的机制也可以解释重子发生。
2019-10-01 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamics of Higgs" Fields and a Quintessence in the Nonsymmetric Kaluza-Klein (Jordan-Thiry) Theory
本文在非对称Kaluza Klein(Jordan-Thiry)理论的标量场宇宙学模型的框架下考虑了Higgs场的动力学。标量场在这里扮演五分之一场的角色。我们考虑由于希格斯场的演化而引起的二阶和一阶宇宙学模型中的相变。我们开发了通货膨胀模型,包括计算通货膨胀的量。
2003-06-25 hep-th
Higgs mechanism and cosmological constant in $N=1$ supergravity with inflaton in a vector multiplet
将宇宙学暴胀模型(暴胀子属于有质量的矢量多重态)和暴胀后超对称自发破缺的$N=1$超引力模型重新表述为无质量矢量超场与Higgs和Polonyi手征超场相互作用的超对称$U(1)$规范理论,它们都与超引力耦合. $U(1)$规范扇区与耦合到超重力的超级大统一理论的$U(1)$规范场相一致,其规范群具有$U(1)$因子。一个正的宇宙学常数(暗能量)被包括在内。计算了标量势,发现其de Sitter真空解是稳定的.
2017-03-27 gr-qc hep-ph hep-th
The Selfish Higgs
我们提出了一种机制,通过宇宙学选择过程来解决希格斯自然性问题。激发场组态通过膜成核的放电导致宇宙学常数和希格斯质量的离散跳跃,它们以相关的方式变化。由此产生的众多宇宙都是空的,除了那些宇宙学常数和希格斯质量都几乎消失的宇宙。只有在这些临界条件下,暴胀才能被激活,并创造出一个非空的宇宙。
2021-04-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New axially symmetric Yang-Mills-Higgs solutions with negative cosmological constant
在$(3+1)$ anti-de Sitter时空中构造了SU(2)Yang-Mills-Higgs理论的新的轴对称解.两种类型的有限能量,定期配置被认为是:磁荷$n>1$和净磁荷为零的多重磁解。对轴对称解的边界条件进行了较为详细的分析。这些解决方案的性质进行了调查,以期与那些平坦的时空背景进行比较。本文还讨论了这些组态引力推广的基本性质。
2005-03-15 gr-qc hep-th
Cosmological Relaxation of Higgs Mass Before and After LHC and Naturalness
在后LHC时代,希格斯质量的宇宙学真空弛豫的旧思想,不需要在LHC能量附近的任何新物理学,获得了新的意义。我讨论如何这个概念的naturanless不同于标准的特胡夫特。在这里,希格斯质量的观测值对应于无限简并和无限熵的真空。因此,它代表了宇宙暴胀演化的吸引子点。对于生活在这样的真空中的低能观察者来说,这些信息是不可用的。由于在大型强子对撞机上没有看到任何稳定的物理现象,这样的观察者感到困惑,并创造了一个实际上不存在的自然性问题。我们解释了为什么这个解决方案是完全兼容的威尔逊解耦的概念。
2019-08-16 gr-qc hep-ph hep-th
Numerical study of a cosmological relaxation model of the Higgs boson mass
鉴于LHC没有发现新的物理学,必须认真对待解决层次问题而没有TeV尺度的新颖性的想法。这就是在前LHC时代提出的希格斯质量的宇宙学弛豫模型,它不依赖于普朗克尺度以下的新物理学。这个方案引入了一个不同的自然性概念,根据这个概念,希格斯场的期望值很小的真空对应于真空景观的一个无限增强的熵点,它成为宇宙学暴胀演化的吸引子。在这个框架中,我们研究数值的希格斯VEV的演变。我们将三种形式的场作用下带电膜的成核所引发的暴胀真空到真空的跃迁模型为随机行走。特别是,我们调查的耦合的三种形式的希格斯VEV的收敛速度的数量的影响。我们发现,随着膜电荷数的增加,速率增加。此外,我们表明,包含更多的费用是相当于额外的膜成核后期。
2020-07-28 gr-qc hep-ph hep-th
Bulk Higgs field in a Randall-Sundrum model with nonvanishing brane cosmological constant
我们考虑了广义Randall-Sundrum模型中Higgs机制的可能性,在该模型中,在可见膜上引入了一个非零的宇宙学常数.这种情况的优点是可以容纳可见膜的正张力,从而确保模型的稳定性。它示出,通常与此机制相关的几个问题是可以避免的,如果在散装的一些维数参数被允许躺在一点低于普朗克质量。其中最重要的是在标准电弱模型的尺度上保持最低质量模式,同时减少下一个激发态的规范耦合,从而改善其他严格的唯象约束。
2010-02-16 hep-ph hep-th
Is Cosmological Constant Needed in Higgs Inflation?
通过测量张量标量比$r$,B模式的检测显示出对理论暴胀模型的非常强大的约束。希格斯玻色子是暴胀子场最有可能的候选者。但通常情况下,希格斯暴胀模型预测的$r$值很小,这与BICEP 2最近的结果不太一致。在本文中,我们探讨了是否需要一个宇宙学常数能量分量来改善这种情况。答案是肯定的。对于具有二次势的所谓Higgs混沌暴胀模型,它预言了$r\approx 0.2$,$n_s\approx0.96$的e倍数为$N\approx 56$,这个e倍数足够大,可以克服大爆炸宇宙学中的视界问题等问题.宇宙学常数所需的能量标度大约是$Λ\sim (10^{14} \text{GeV})^2 $,这意味着在宇宙后期的时间演化中仍然需要一种机制来解决微调问题,例如通过引入一些暗能量成分。
2014-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards a realistic solution of the cosmological constant fine-tuning problem by Higgs inflation
为什么今天观测到的宇宙学常数$Λ$比普朗克尺度小得多,或者为什么宇宙目前正在加速?这就是所谓的宇宙学常数微调问题。在本文中,我们发现,这个问题是解决的希格斯通货膨胀的帮助下,通过简单地假设一个可变的宇宙学“常数”在通货膨胀时期。同时,它还能用红倾谱$n_s \approx 0.96$预测出大的张量标量比$r\approx 0.20$和大的谱指数$n'_s \approx -0.028$,以及足够多的e-折叠数$N\approx 40$,这些都是在$Λ$的帮助下解决大爆炸宇宙学问题所需要的。
2014-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological attractor inflation from the RG-improved Higgs sector of finite gauge theory
研究了在有限规范模型的Higgs扇区中构造重整化群改进势的暴胀方案的可能性。考虑到量子修正的重整化群势的总和所有领先的日志微扰理论是必不可少的一个成功实现的暴胀的情况下,非常合理的参数值。由此得到的暴胀模型被认为与最新和最准确的观测数据吻合得很好。更具体地说,相关暴胀参数$n_s$和$r$的值接近于$R^2$和希格斯驱动暴胀情景中的相应值。结果表明,本文所构造的模型与希格斯粒子驱动的暴胀属于同一类宇宙吸引子。
2016-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
String Theory Bounds on the Cosmological Constant, the Higgs mass, and the Quark and Lepton Masses
本研究基于弦理论亚弦表述的模时空与Born几何概念,结合量子互文性重新阐释宇宙学常数与规范等级问题,并探讨其向夸克、轻子质量及混合矩阵问题的拓展。
2023-08-14 hep-th
Magnetic charge, angular momentum and negative cosmological constant
我们证明了在平坦时空背景下,Yang-Mills-Higgs理论不存在轴对称的旋转对称解。在负宇宙学常数、磁荷$n$和非零电荷的存在下,我们构造了轴对称的Yang-Mills-Higgs解.然而,这些解决方案也是非旋转的。
2002-10-19 hep-th
Eternal Higgs inflation and cosmological constant problem
在超弦理论中,假设超对称性在弦尺度上破缺,研究了普朗克尺度以外的希格斯势。我们把希格斯场看作是弦的无质量状态,这是由裸希格斯质量在弦尺度附近可以为零这一事实所表明的。我们发现,在大场区域,希格斯势与能量消失的失控真空相连,这相当于打开了一个额外的维度。我们验证了这样的普遍行为确实是从非超对称$SO(16)\times SO(16)$杂化弦论的环形紧化。我们表明,这种行为符合希格斯场是永恒的通货膨胀的来源。观测到的我们宇宙的小宇宙学常数值可以被理解为这种失控真空的简并,它具有消失的能量,正如多点临界原理所建议的那样。
2015-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Aspects of Higgs Vacuum Metastability
当前标准模型参数的中心实验值给出了一个惊人的结论:电弱真空的亚稳态优于绝对稳定。希格斯玻色子玻色子的亚稳态真空意味着真空衰变的发生可能会给宇宙带来灾难性的后果,事实上也是不可避免的。希格斯真空的亚稳性对宇宙学来说尤其重要,因为在早期宇宙中,有许多机制可以触发电弱真空的衰变。我们提出了一个全面的审查从希格斯真空亚稳态宇宙学的影响,以及相关的理论课题,包括重整化群的改进,量子场论在弯曲时空和真空衰变场论的教学讨论。
2019-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Perturbations from the Standard Model Higgs
我们认为,标准模型(SM)希格斯粒子在de Sitter暴胀阶段充当等曲率模,产生了宇宙的宇宙学扰动。根据最近ATLAS和CMS对希格斯质量的研究结果,如果膨胀期间的哈勃速率在$(10^{10}- 10^{14})$ GeV范围内(取决于SM参数),这种情况就可能发生。通过$B$模式的CMB偏振通过普朗克卫星的原始张量扰动的检测的影响进行了讨论。例如,如果希格斯粒子的质量值被确认为$m_h=125.5$ GeV,而$m_t, α_s$处于它们的中心值,那么我们的机制预测张量扰动太小,在不久的将来无法检测到。另一方面,如果普朗克通过宇宙微波背景辐射的$B$ -模式探测到张量扰动,那么希格斯粒子和顶质量之间就存在着确定的关系,这使得该机制具有预测性和可证伪性。
2013-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accelerating Universe and Cosmological Perturbation in the Ghost Condensate
在最简单的希格斯引力阶段,称为幽灵凝聚,一个加速的宇宙与一个幽灵时代(w<-1)可以实现没有幽灵或任何其他不稳定性。本文给出了如何从给定的宇宙历史(H(t),ρ(t))重建Higgs扇形拉格朗日函数中的势函数。这在原则上允许我们通过宇宙的几何信息,如超新星距离-红移关系来约束势。我们还推导出了引力希格斯相的宇宙学扰动的演化方程。这一理论体系将有助于利用宇宙大尺度结构的动力学信息,如宇宙微波背景各向异性、弱引力透镜和星系团等来检验该理论。
2006-09-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological monopoles and non-abelian black holes
本文讨论了具有正宇宙学常数的Einstein-Yang-Mills-Higgs方程的磁引力解。这些组态渐近地接近德西特时空背景,并且只存在于非零的希格斯势中。我们发现在宇宙视界内的解的总质量是有限的。然而,它们的质量估计使用的表面counterterterm方法外的宇宙学视界在早期/晚期的时间无限一般发散。然而,在希格斯场消失的理论截断中,发现了具有有限质量和非整数电荷的磁引力解。这两个解决方案与一个正规的起源和宇宙学黑洞进行了研究,特别注意支付的整体电荷的计算。
2006-10-27 gr-qc hep-th
Mass Generation, the Cosmological Constant Problem, Conformal Symmetry, and the Higgs Boson
2013年诺贝尔物理学奖授予弗朗索瓦·恩格勒和彼得·希格斯,以表彰他们在1964年与已故的罗伯特·布劳特在局域规范理论中的质量产生机制(希格斯机制)方面的工作。这种机制需要存在一种大质量的标量粒子--希格斯玻色子,在寻找了近半个世纪之后,2012年,希格斯玻色子终于在大型强子对撞机上被发现。在这篇文章中,我们回顾了导致发现希格斯玻色子的工作,并讨论了它的影响。我们从动态生成的希格斯玻色子玻色子的角度来处理这个问题,希格斯玻色子是费米子-反费米子的束缚态,而不是出现在输入拉格朗日量中的基本场。特别是,我们强调与巴登-库珀-施里弗理论的超导性。我们确定的双阱希格斯势作为一个基本的潜力,但作为一个平均场有效的拉格朗日与动态希格斯玻色子通过剩余的相互作用,伴随着平均场拉格朗日生成。我们讨论了我们认为是关键的挑战所提出的发现的希格斯玻色子,即确定它是否是基本的或复合的,并通过研究的共形不变场论模型实现的临界缩放和异常尺寸,建议的宽度的希格斯玻色子可能作为一个合适的诊断之间的区别基本的希格斯玻色子和复合的。我们表明,由于复合希格斯玻色子玻色子的贡献的宇宙学常数是更容易处理和控制的贡献,由于一个基本的希格斯玻色子玻色子,并可能完全控制,如果有一个潜在的共形对称性不仅在一个关键的缩放物质部门,但同样在重力部门的物质部门耦合。
2017-01-30 hep-ph hep-th
Cosmological Collider Signals of Non-Gaussianity from Higgs boson in GUT
宇宙对撞机物理学使我们有机会通过观察在宇宙微波背景上的暴胀过程中产生的时空波动来探测高能物理。换句话说,它是一种通过精确观测宇宙来研究地球加速器无法达到的能量尺度上的物理学的方法。本文主要讨论了大统一理论中的尺度与暴胀的能量尺度接近的情况,并在树的层次上通过交换大统一理论中的希格斯玻色子计算暴胀子的三点函数.结果表明,在不对模型参数进行大幅度微调的情况下,我们的结果与当前观测到的非高斯性限制是一致的,并且根据我们的模型参数,我们有可能通过21 cm光谱、未来的LSS和未来的CMB探测到大统一理论中希格斯玻色子玻色子的特征.
2022-11-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
On the Higgs-like Quintessence for Dark Energy
我们提出了一个动力学(精粹)模型的暗能量在当前的宇宙与重整化(希格斯)标量势。我们证明了我们的模型(微调后)的平均标量曲率值的一定范围内的可行性,并研究区分我们的模型从标准描述的暗能量的宇宙学常数的宇宙学签名。
2015-03-15 hep-th
Spherically symmetric solutions of a (4+n)-dimensional Einstein-Yang-Mills model with cosmological constant
我们在4+n维时空中构造了一个包含宇宙学常数的Einstein-Yang-Mills系统的解,其中与额外维相关的n维流形取为Ricci平坦的.假设物质场和度规场独立于n个额外坐标,场的球对称矩阵导致一组耦合的常微分方程。我们发现,当n > 1时,只存在一个非零Higgs场或所有Higgs场为常数且规范场为零的解.我们给出了该模型的解析解。这些都是“嵌入”阿贝尔解决方案与发散尺寸的流形与额外的n维。取决于参数的选择,这些后者的解决方案要么代表裸奇点或他们拥有一个单一的地平线。我们还给出了四维Einstein-Yang-Mills-Higgs-Higton模型的有效解,其中高维宇宙学常数诱导了Liouville型势.该解是具有发散希格斯场的非阿贝尔解,它只存在于宇宙学常数的最大值。
2004-10-19 hep-th
Environmental selection of the cosmological constant and electroweak scales
我们研究自私/金发女孩希格斯模型是否可以扩展到容纳真空与正确的希格斯质量和宇宙学常数。通过引入与希格斯标量玻色子耦合的多个四形场,我们发现宇宙学常数和电弱等级问题可以同时解决,而不需要手工插入相关的物理标度,也避免了微调。膜荷的边界是理论中唯一的无量纲自由参数,它取决于四种形式的标量耦合的强度,并且可以与通过Bousso-Polchinski机制单独求解宇宙学常数问题所需的边界具有相同的数量级。
2022-08-30 gr-qc hep-ph hep-th
Musings on cosmological relaxation and the hierarchy problem
最近,Graham,Kaplan和Rajendran [1]提出宇宙学弛豫是产生小等级希格斯真空期望值的机制。受此启发,我们收集了一些关于解决电弱层次问题的步骤的想法,并将其应用于宇宙学弛豫的原始模型[1]。为此,我们研究了模型的动力学,并确定了基本输入参数和电弱真空期望值之间的关系。根据输入参数的模型表现出三个定性不同的制度,其中两个允许层次小希格斯真空期望值。一个导致标准的电弱对称性破缺,而在另一个政权电弱对称性主要是由希格斯源项打破。虽然后者在基于QCD轴子的模型中是不可接受的,但在非QCD模型中,这可能会导致希格斯观测量中新的有趣的签名。
2015-10-27 hep-ph hep-th
Cosmic strings in a space-time with positive cosmological constant
我们在固定的de Sitter背景下研究阿贝尔弦。我们发现,规范场和希格斯场平滑地延伸穿过宇宙学视界,弦解在宇宙学视界外具有振荡标量场,对于所有目前公认的宇宙学常数值。如果规范与希格斯玻色子的质量比足够小,则规范场函数具有类似幂的行为,而如果希格斯玻色子和规范玻色子的质量相当,则它在宇宙学视界之外振荡。此外,我们观察到,阿贝尔弦只存在的宇宙学常数的最大值和两个分支的解决方案存在,满足在这个最大值。我们还构造了仅在宇宙学常数非零值时存在的径向激发解,因此与平坦时空相比是一个新特征。考虑到deSitter弦对时空的影响,我们观察到亏损角随宇宙学常数的增大而增大。因此,与渐近平坦的时空相比,透镜物体将被更大的角度分开。
2008-09-26 hep-th
Higgs-Inflaton Symbiosis, Cosmological Constant Problem and Superacceleration Phase of the Universe in Two Measures Field Theory with Spontaneously Broken Scale Invariance
本文在宇宙动力学的背景下研究了双测度场论(TMT)模型的标量扇区。标量扇区包括暴胀子场和希格斯\upsilon场。该模型具有规范和尺度不变性。后者是自发打破由于TMT动态的内在特征。在仅含暴胀子的模型中,在参数空间的不同区域,不需要对参数和初始条件进行微调,就可以产生以下不同的效应:a)解决旧的宇宙学常数问题的可能性:这是以S.温伯格在他的评论有关的问题,一个如何可以避免他的不去定理。b)没有任何微调的幂律暴胀可能以$ϕ$围绕宇宙学常数为零的状态的阻尼振荡结束。c)在某些参数区域,晚期宇宙中的状态方程w=p/ρ为w<-1,并且w渐进(t \to \infty)从下面接近-1。这种效果是在动作中没有任何外来术语的情况下实现的。在一个既有Higgs场又有\upsilon场的模型中,实现了类似于混合暴胀的情形,但又有本质的区别,例如:Higgs场在幂律暴胀结束后不久就跃迁到规范对称性破缺相< \upsilon >\neq 0;存在\upsilon的两个振荡状态,一个在膨胀结束前50 e折叠时围绕\upsilon =0,另一个-在过渡到一个规范对称性破缺阶段,标量暗能量密度接近零,没有微调;规范对称性崩溃实现没有快子质量项的行动。
2006-03-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Dynamics of Nambu monopole in two Higgs doublet models -- Cosmological Monopole Collider --
我们研究了两个Higgs偶极模型中Nambu介子的动力学,Nambu介子是一个由两个拓扑$Z$弦($Z$通量管)从相对两侧连接的磁性介子。当Higgs势具有整体$U(1)$和$\mathbb{Z}_2$对称性时,该解是运动方程的拓扑稳定解.在本文中,我们考虑更一般的情况下,没有$\mathbb{Z}_2$对称性,并发现它不再是一个静态的解决方案,但移动沿$Z$字符串被较重的字符串。在解析地构造了一个渐近形式的运动方程后,我们用数值松弛方法证实了这种运动。此外,我们分析了实时动态的基础上的一个点样近似的。因此,如果在早期宇宙中有长的带有单极子的弦网络,那么中微子会加速到接近同步加速器发出的电磁辐射的速度,并与弦上的反中微子相撞。这种碰撞事件,我们称之为宇宙学的粒子对撞机,可以产生比我们今天看到的重得多的粒子,例如,在大型强子对撞机上
2020-06-30 hep-ph hep-th
The Higgs field and the resolution of the Cosmological Constant Paradox in the Weyl geometrical Universe
轻子的标准电弱理论和时空外尔变换的共形群是广义相对论的共形协变标量张量理论的核心,该理论旨在解决现代物理学中最有趣的谜团:宇宙学常数悖论(以下简称:λ悖论)。自发对称性破缺过程中的希格斯机制通过有效势V(eff)提供了基本粒子的某些相关性质与宇宙的暗能量含量之间的形式联系。外尔几何的不可积应用导致普罗卡方程占矢量介子的动力学提出作为暗物质的最佳候选人。本文根据普朗克任务的最新实验数据,估算了宇宙中的平均真空能量密度和“宇宙学常数“。对所有的指数暴胀势都得到了悖论的解,并与实验结果相一致。理论结果:Lambda=6| V(eff)|表明,悖论是由两个大的抵消功能的标量场有助于V(eff)之间的代数失配。讨论了宇宙的临界稳定性。
2018-02-26 gr-qc hep-th
The Standard Model Higgs boson as the inflaton
我们认为标准模型中的希格斯玻色子可以导致暴胀并产生与观测相符的宇宙学扰动。一个基本要求是希格斯标量场与引力的非最小耦合;除了已经存在于电弱理论中的粒子之外,不需要新的粒子。
2008-01-09 astro-ph hep-ph hep-th
Searches for other vacua II: A new Higgstory at the cosmological collider
在密度扰动的双谱中检测到振荡模式可能表明希格斯势中存在高能第二极小值。如果希格斯场在暴胀过程中处于这个新的最小值,并在再加热过程中通过热修正回到电弱真空,那么标准模型粒子与暴胀子的耦合将在双谱上留下印记。我们专注于费米子,其色散关系可以通过与暴胀子的耦合来修改,从而导致在暴胀过程中增强的粒子产生,即使它们在暴胀过程中的质量大于哈勃尺度。这导致对非高斯性的大的非解析贡献,振幅$f_{\rm NL}$与压缩极限中的$100$一样大,在未来的21 cm测量中可能检测到。测量两个费米子的贡献将使我们能够计算它们的质量比,并将信号的起源归因于新的希格斯最小值。这样的发现将是理解希格斯势真空不稳定性的巨大一步,并可能对人类的考虑产生迷人的影响。
2019-07-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Alleviating Cosmological Tensions with the Hadrosymmetric Twin Higgs
University of Tehran(德黑兰大学);Korea Institute for Advanced Study (KIAS)(韩国高等研究院);Sharif University of Technology(沙里夫理工大学)
强子对称孪生希格斯(HTH)模型通过引入孪生扇区的三代夸克,自然解决了小层次问题,并在宇宙学上缓解了哈勃常数和物质聚集振幅的张力。
2026-06-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-minimal Higgs Inflation and Frame Dependence in Cosmology
本文研究一类具有非极小耦合引力的标量场的宇宙学模型。这一类的一个特别代表是非最小希格斯暴胀模型,其中标准模型希格斯玻色子和暴胀子是由同一个标量粒子描述的。虽然对非最小希格斯暴胀的预测在数值上非常接近最近发现的希格斯玻色子玻色子的质量,但在这个模型中仍然存在一个与宇宙学框架的选择有关的概念问题。虽然经典理论是独立的这种选择,我们发现,通过明确的计算,已经第一个量子校正诱导框架的依赖性。我们给出了一个几何解释的框架依赖嵌入到一个更一般的场论背景下。从这个分析中,一些持久的宇宙学辩论中的概念点:“约旦框架与爱因斯坦框架”变得更加透明,原则上可以以自然的方式解决。
2013-01-23 gr-qc hep-th
Higgs-Dilaton cosmology: Are there extra relativistic species?
最近对宇宙学数据的分析表明,在标准模型的内容之外,存在着一种额外的相对论成分。希格斯-膨胀子宇宙学模型预言存在一种无质量粒子--介子--它与尺度不变性的自发对称性破缺有关,而且任何加速器实验都无法探测到。它的超相对论特性使它成为宇宙中光自由度有效数量的合适候选者。在这封信中,我们分析了暴胀后(p)再加热阶段的希格斯子产生,并得出结论,在最简单的希格斯-膨胀情景中,除了标准模型中已经存在的自由度之外,预计不会有额外的相对论自由度。因此,任何粒子物理学实验或宇宙学观测基本上都无法探测到难以捉摸的介子。
2012-11-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Phase Transitions in Composite Higgs Models
本文研究多类复合希格斯模型的宇宙学相变,借助有限温度线性 sigma 模型的 ε 展开分析相变阶数,并考察 Sp(2N_c) 模型的一阶禁闭-退禁闭相变及引力波可探测性。
2023-06-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Constraints on Higgs-Dilaton Inflation
我们测试希格斯玻色子模型(HDM)的可行性相比,不断演变的暗能量($w_0 w_a$ CDM)模型,其中还嵌套了宇宙学常数模型$Λ$ CDM,使用最新的宇宙学数据,包括来自\textit{Planck}卫星的宇宙微波背景温度、偏振和透镜数据(2015年数据发布),BICEP和Keck阵列实验,JLA目录中的Ia型超新星,CMASS,LOWZ和6dF的重子声振荡,来自CFHTLenS巡天的弱透镜数据和来自SDSS的物质功率谱测量(数据发布7)。我们发现,希格斯玻色子暴胀模型所允许的所有宇宙学参数的值都在\textit{Planck}卫星(2015年数据发布)的约束范围内。特别是$w_0 = -1.0001^{+0.0072}_{-0.0074}$、$w_a = 0.00^{+0.15}_{-0.16}$、$n_s = 0.9693^{+0.0083}_{-0.0082}$、$α_s = -0.001^{+0.013}_{-0.014}$和$r_{0.05} = 0.0025^{+0.0017}_{-0.0016}$(95.5\%C. L.)。我们还对Higgs-Higson模型的耦合提出了新的严格约束,发现$ξ_χ < 0.00328$和$ξ_h / \sqrtλ = 59200^{+30000}_{-20000}$(95.5\%C. L.)此外,我们报告说,HDM比$w_0 w_a…
2016-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On cosmological solutions in a spontaneously broken gauge theory
我们考虑渐近de Sitter时空中与引力耦合的Yang-Mills-Higgs系统的解。讨论了两类解的基本特征,一类对应于磁单极子,另一类对应于闪锌矿。我们发现,虽然这些配置的宇宙视界内的总质量是有限的,它们的质量在类时无穷大的评估一般发散。此外,没有希格斯势的情况下也不存在解。
2005-08-31 gr-qc hep-th
Cosmological Attractors and Anisotropies in Two Measure Theories, Effective EYMH systems, and Off--Diagonal Inflation Models
应用非完整框架形变方法,我们构造了有效Einstein-Yang-Mills- Higgs和两种测度理论的各种宇宙学解。考虑的模型类型是Freedman-Lemaintre-Robertson-Walker,Bianchi,Kasner和具有吸引子配置的模型。给出了与平台型暴胀、二次暴胀、Starobinsky型暴胀和Higgs型暴胀有关的各种机制。
2017-05-04 hep-th physics.gen-ph
Cosmological relaxation and high scale inflation
我们研究了弛豫机制是否解决了希格斯层次结构问题,对高尺度的通货膨胀或高再加热温度。为了实现这一机制,我们考虑了希格斯真空期望值在暴胀后确定的情况。我们考虑了哈勃诱导质量和热质量对弛豫动力学的影响。
2016-07-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Selfish Higgs and Reheating
我们考虑了由于四维中的四种形式的通量引起的希格斯质量和宇宙学常数的宇宙学弛豫。我们提出了一个一般类的模型与单线态标量场包含四种形式的耦合希格斯质量放松到一个正确的值和宇宙重新加热到足够高的重新加热温度后,最后一个膜成核。我们还讨论了一些有趣的功能的情况下,单线态标量场与非最小或最小的重力耦合,并显示如何新的标量场可以发挥作用的暗物质生产。
2020-04-06 hep-ph hep-th
A Cosmological Signature of the SM Higgs Instability: Gravitational Waves
标准模型的一个基本性质是希格斯势在希格斯场的大值处变得不稳定。对于目前希格斯粒子和顶质量的中心值,不稳定性尺度约为$10^{11}$ GeV,因此对撞机无法达到。我们表明,标准模型希格斯不稳定性的一个可能的签名是生产的引力波来源于希格斯波动在通货膨胀期间产生的。通过计算这种引力波的振幅、峰值频率、谱指数以及不同偏振下的三点相关函数,我们完全确定了这种引力波的两点相关函数。我们表明,根据希格斯和顶质量,无论是LISA或爱因斯坦望远镜和先进的Ligo,可以检测到这样的随机背景的引力波。从这个意义上说,对撞机和引力波物理学可以提供基本的和互补的信息。此外,三点和两点模型之间的一致性关系可以提供一个有效的工具,将探测到的引力波归因于标准模型本身。由于本文所描述的机制也可能是以原始黑洞形式产生暗物质的原因,后一种假设可能会通过引力波的探测得到证实。
2019-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph