Naturalness Constraints in Supersymmetric Theories with Non-Universal Soft Terms
在缺乏普适性的情况下，超对称粒子质量的自然性上限显着增加。两个光代的超伴子可以比弱标度重得多，没有极端的微调;它们的重量可以达到约900 GeV -如果调用SU（5）普适性，甚至可以达到5 TeV。这抑制了sparticle介导的罕见过程，从而改善了超对称风味违反的问题。另一方面，即使没有普适性，胶子和停止仍低于约400 GeV，而电荷伴子和中性伴子很可能在LEP 2时可以到达。
1995-07-11 hep-ph
Naturalness bounds on gauge mediated soft terms
在讨论了超对称粒子质量自然性上界的定量意义后，我们在具有规范介导软项的模型中计算了这些上界。我们发现了右手斯莱普顿质量的有趣上限，除非信使场非常轻，否则不利于具有大信使含量的极小模型。深非物理的最小值，然而，原来是不危险的，通常存在于这样的模型。μ问题可以通过增加一个轻单态来解决，但代价是大量的微调，这也会产生重的s粒子和大的tanβ。
1998-01-15 hep-ph
Supersymmetric Naturalness Beyond MSSM
大型强子对撞机（LHC）的实验已经将超对称粒子的质量极限推到了$\sim$ TeV量级之外。这损害了标准模型的最简单的超对称扩展，最小超对称标准模型（MSSM）的自然性。在本文中，我们主张，也许目前的实验数据实际上是对MSSM之外的物理暗示。为了说明这一点，我们把MSSM作为一个更基本的，但未指定的理论在一个规模$Λ$的低能量极限，并计算微调措施$Δ$软超对称性破缺参数和各种截止尺度的通用边界条件。作为一般趋势，我们观察到微调减少以及$Λ$降低。特别是，完全自然的[ $Δ\lesssim \mathcal{O}(10)$ ]理论与多TeV的超对称粒子的光谱和符合所有目前的观察可以得到$Λ\sim \mathcal{O}(100)$ TeV。在具有特殊的准不动点参数行为的理论中，也可以观察到对大截止尺度的微调的降低。我们的观察呼吁更全面的探索可能的替代紫外线完成MSSM。
2019-08-26 hep-ph
Naturalness, Vacuum Stability and Leptogenesis in the Minimal Seesaw Model
在I型跷跷板机制中的右手中微子可以引起对希格斯质量的大的辐射修正，然后自然性参数可以用来限制它们的质量尺度和汤川耦合。在极小性的驱动下，我们考虑了两个简并右手中微子的存在。我们比较了自然性极限与电弱真空稳定性极限和轻子味破坏极限。本文还讨论了无中微子双β衰变的意义，并提出了轻中微子参数的重整化效应。在简并重中微子谱中加入小的微扰，就可以成功地实现轻子生成。
2017-05-12 hep-ph
Doubling down on naturalness with a supersymmetric twin Higgs
我们表明，自然的弱标度可以舒适地调和与LHC零的结果和观察到的希格斯属性提供了双重保护的超对称性和孪生希格斯机制。这种双重保护从根本上改变了LHC的自然性的传统标志，同时尊重规范耦合统一和精确的电弱限制。我们发现测量的希格斯质量，耦合，和弱标度的π-水平的自然性是兼容的停止在~3.5 TeV和希格斯在~1 TeV。在这种情况下，自然性的主要标志包括希格斯耦合的修改，适度的不可见希格斯宽度，共振希格斯对的产生，以及不可见衰减的重希格斯。
2013-12-04 hep-ph
Screams for Explanation: Finetuning and Naturalness in the Foundations of Physics
我们批判性地分析了粒子物理学和宇宙学中的微调和自然性的论点的基本原理。还讨论了其他一些数字学上的巧合。
2018-01-10 gr-qc hep-ph hep-th
Hypercharged Naturalness
我们提出了一个特殊的双希格斯模型与最小的对称结构，随着保管对称性的孪生宇称的精确实现。孪生粒子是标准模型的镜像，但它们携带超荷，而光子则被认为是它的孪生粒子。我们彻底探索了超负荷自然性的现象学特征：长寿命的带电粒子，一个无色的双顶，带有电荷$2/3$，一旦成对产生，通过双色相互作用结合，可以湮灭为双轻子或希格斯加上一个光子或$Z$，以及由希格斯衰变和孪生夸克偶素湮灭产生的胶球，或者在对撞机尺度上是稳定的并最终衰变为双光子。这些签名的检测前景进行了讨论。
2019-05-06 hep-ex hep-ph
The Dawn of the Post-Naturalness Era
在与Guido Altarelli的一次想象中的对话中，我表达了我对粒子物理学在标准模型之外的地位及其未来前景的看法。
2017-10-18 hep-ex hep-ph hep-th
The Implications of Naturalness in Effective Field Theory on the Masses of Resonances
许多年前，温伯格为有效理论制定了一个“自然性”的定义：如果一个有效理论是有意义的，当截止尺度改变一个1阶因子时，系数不能改变太多。作为一个例子，我们考虑简单的场论，其中的$O(N)$对称性自发破缺为$O(N-1)$。我们表明，在这些理论中，温伯格的自然有效理论的标准可以直接应用于$S$矩阵;它意味着，新物理的规模，超越戈德斯通玻色子，可能不会太大：总是有一个粒子或削减质量低于或约$4 πf / \sqrt{N}$。讨论了手征拉格朗日展开式的收敛范围。要建立一个不满足温伯格准则的基本理论，似乎是不可能的。
1993-06-11 hep-ph
Z' mass limits and the naturalness of supersymmetry
125 GeV的希格斯玻色子的发现和超伴子质量下限的上升导致了人们对超对称模型现在被微调的担忧。大的停止质量，需要一个125 GeV的希格斯粒子，饲料到电弱对称性破缺条件通过重整化群方程迫使一个微调这些参数，以获得正确的电弱真空期望值。尽管如此，这种微调关键取决于我们对超对称破缺尺度的假设。同时，$U(1)$扩展为$μ$问题提供了最令人信服的解决方案，这也是一个自然性问题，并允许树级希格斯质量大大提高到$M_Z$以上。这些非常有动机的超对称模型预测了一种新的$Z'$玻色子，它可以在LHC中被发现，并且模型的自然性要求$Z'$玻色子的质量不应该超过TeV尺度太远。此外，这种微调出现在树的水平，使其不太依赖于假设的超对称性破缺机制。在这里，我们研究这种微调的几个$U(1)$超对称扩展的标准模型，并将其比较的情况下，在MSSM中，最直接的树级微调可以通过电荷质量限制进行探测。我们表明，未来的大型强子对撞机$Z'$搜索是非常重要的挑战，在这些模型中的最自然的情况。
2015-06-23 hep-ph
Impact of the Bounds on the Direct Search for Neutralino Dark Matter on Naturalness
在标准模型的最小超对称延拓（MSSM）中，希格斯质量参数$μ$既出现在希格斯玻色子的质量中，也出现在中性伴子的质量矩阵中。因此，电弱微调优选小的$|μ|$值。另一方面，类比诺中性伴子是一个很好的暗物质候选者。我们表明，目前的直接搜索限制，然后施加一个强大的下限$|μ|$，特别是$μ> 0$或如果重希格斯玻色子的MSSM的质量接近其目前的LHC搜索的限制。因此，在MSSM中，微调和中性伴子暗物质之间存在着某种张力。我们还提供了简单的解析表达式，在大多数情况下，密切再现的数值结果。
2021-03-29 hep-ph
Inverse seesaw mechanism with compact supersymmetry: enhanced naturalness and light super-partners
我们认为超对称的反跷跷板机制的中微子质量产生的背景下，超对称性是几何破缺的额外维理论的低能有效理论。结果表明，有效尺度表征所得到的紧凑的超对称谱可以低至500-600 GeV的中等值的$\tanβ$。潜在的大中微子汤川耦合，自然存在于反跷跷板方案中，增强了希格斯质量，并允许超伙伴比没有中微子质量的紧凑超对称更轻。这种反跷跷板结构也意味着一种新的光谱轮廓和耦合，其中最轻的超对称粒子可以是等重态和等单线态中微子的混合物。专门的对撞机以及暗物质研究应该考虑到这些具体特征。
2018-10-19 hep-ph
Constraining minimal Type-III Seesaw Model from naturalness, Lepton Flavor Violation and Electroweak Vacuum stability
我们研究了最小III型跷跷板模型，在这个模型中，我们通过增加两个超荷为零的$SU(2)_L$三重态费米子来解释中微子质量不为零的起源。我们表明，自然条件和限制轻子味违反衰变提供了非常严格的边界上的模型参数，以及从电弱真空的稳定性/亚稳性的约束。我们进行了详细的分析模型参数空间，包括所有的约束，正常以及倒置层次的轻中微子质量。我们发现，轻子味破坏衰变和自然性所允许的区域大部分落在稳定/亚稳区域，这取决于标准模型参数的值。
2019-04-16 hep-ph
Supersymmetry, Naturalness, and Dynamical Supersymmetry Breaking
动力学超对称破缺模型有可能解决许多隐藏扇区超引力模型的自然性问题。我们回顾的论点，在一个通用的超引力理论中，超对称性是{ \it动态}打破在隐藏的部门，只有微小的马约拉纳质量的高吉诺产生。这种情况类似于具有连续R对称性的理论，霍尔和兰德尔认为，胶子质量可以通过与手征场的八重态混合而产生。我们注意到，在隐扇区模型中，只有当$U(1)$规范场的辅助D场具有期望值时，才会发生这种混合。这反过来又产生了一个灾难性的大费耶特-伊利奥普洛斯长期为普通超荷。为了解决这个问题，有必要将超荷至少部分地统一在非阿贝尔群中。我们认为，也有一些一般性的问题，在模型中的连续或离散R对称性，注意到它可能是必要的，包括$SU(2)$三重字段，这些都受到各种约束。在这些讨论的过程中，我们考虑了一些自然性问题。我们认为所谓的“$μ$ -问题”不是一个问题，并指出，在模型中，轴子衰变常数是直接相关的超对称破坏尺度，squarks，slepton和希格斯粒子一般获得巨大的质量。
1992-05-20 hep-ph
Anomalous muon magnetic moment, supersymmetry, naturalness, LHC search limits and the landscape
最近费米实验室Muon g-2实验对μ子反常磁矩a_μ \equiv（g-2）_μ/2的测量加深了理论与BNL E821实验之间的早期差异。我们在具有低电弱自然度的超对称性的背景下（仅限于对弱标度的大小给出合理解释的模型）检验了预测的Δa_μ \equiv a_μ（exp）-a_μ（th）。一个全球性的分析，包括大型强子对撞机希格斯质量和sparticle搜索限制点内的正常标量质量等级（NSMH）超对称模型，其中第一/第二代物质标量比第三代标量轻得多的解释。我们提出了一个可行的NSMH点的基准模型，该点是自然的，服从LHC希格斯玻色子和超粒子质量约束，并解释了μ子磁异常。除了NSMH模型之外，我们发现（g-2）μ异常不能用自然超对称性来解释，因为在自然超对称性中，各种数据都指向解耦的第一代/第二代标量。情况更糟的字符串景观内的第一/第二代物质标量被拉到10-50 TeV范围内的值。另一种解释与解耦标量质量的超对称模型是，也许最近的强子真空极化的晶格评估可以得到证实，从而导致标准模型理论与实验的协议，在这种情况下，没有异常。
2021-05-16 hep-ph
Naturalness, dark matter, and the muon anomalous magnetic moment in supersymmetric extensions of the standard model with a pseudo-Dirac gluino
本文研究了含赝狄拉克胶子的超对称标准模型中的自然性、暗物质和μ子反常磁矩，并从混合超对称项破缺（SUSY）中得到了$F-$和$D-$项破缺.为了获得观测到的暗物质遗迹密度并解释μ子异常磁矩，我们发现由于LUX和PANDAX实验的强约束，低能微调措施大于30。因此，为了研究天然PDGSSM，我们考虑了多组分暗物质，然后最轻的超对称粒子（LSP）中性伴子的残余密度小于正确的值。我们将模型分为六类：（i）A类是一般情况，它具有较小的低能微调测度，可以解释μ子的反常磁矩;（ii）B类是LSP中性伴和光态共湮灭;（iii）C类是Higgs漏斗;（iv）D类是Higgsino LSP;（v）E类是光态共湮灭和Higgsino LSP;（vi）具有Higgs漏斗和Higgsino LSP的情况F。我们对这些事例进行了详细的研究，结果表明，我们的模型是自然的，与LUX和PANDAX实验是一致的，并解释了μ子反常磁矩。特别是，所有这些情况下，除了stau共湮灭，甚至可以有低能量微调措施约10。
2018-01-06 hep-ph
Neutrino mass models: New classification and model-independent upper limits on their scale
我们提出了一个独立于模型的框架来分类和研究中微子质量模型及其唯象。其思想是在标准模型之外引入一个与轻子耦合并携带轻子数的粒子，以及一个与轻子数相差两个单位并包含该粒子的算符。这允许研究不违反轻子数的过程，同时仍然使用有效场论。对中微子质量的贡献转化为新粒子质量的一个强大的上限。我们比较它的强大，但不太强大的上限从希格斯自然，并讨论了几个下界。我们的框架允许分类中微子质量模型在\emph{just} 20类，进一步减少到14一旦核子衰变极限考虑在内，和\emph{possibly} 9，如果还考虑希格斯自然性的考虑和直接搜索。
2019-11-18 hep-ph
Holographic Naturalness
全息自然性（HN）是解释宇宙中宇宙学常数（CC）和希格斯层次（HH）的一种新范式。受全息原理的启发，并受到（A）dS/CFT对应的启发，我们详细阐述了“真空”中基本内在无序和温度的可能性和宇宙学后果。我们假设零真空熵是由大量的量子毛场，“毛子”。时空中的量子光子气体对标准模型（SM）粒子扇区产生了有效的退相干效应。这是导致UV发散CC和HH的贡献的熵重新解释：我们将表明，在这两种情况下，大量的hairon ensample上的再散射抑制任何辐射不稳定性。CC和HH问题是一个有意识的观察者所设想的幻觉，可以从SM测试中获得有限的信息：这两个问题都源于我们对时空中固有的隐藏熵的无知。HN建议在有效CPT、么正性和能量破坏等粒子物理观测量中寻找有效的退相干效应。关于HH，HN没有引入任何新的粒子或TeV尺度的相互作用：我们不期望在LHC和任何未来的高能对撞机上有任何与威尔逊意义上的希格斯紫外线完成相关的签名。
2020-05-22 gr-qc hep-ph hep-th
The NMSSM Close to the R-symmetry Limit and Naturalness in $h \to aa$ Decays for $m_a<2\mb$
类SM的希格斯玻色子衰变为最小超对称标准模型中所含粒子之外的粒子被认为是一种自然的情况，以避免在满足所有LEP限制的同时对电弱对称性破缺进行微调。在最简单的这种扩展中，即次极小超对称模型中，最轻的CP-甚至希格斯玻色子都可以衰变为两个赝标量。在微调最少的情况下，即使是最轻的CP-希格斯玻色子也有100 GeV的质量。为了逃避LEP极限，它必须衰变为一对最轻的CP奇希格斯玻色子玻色子，Br（h -> aa）> 0.7，m_a<2m_b（因此a -> τ^+ τ^-或轻夸克和胶子）。最轻的CP奇希格斯玻色子的质量由软三线性耦合A_λ（m_Z）和A_κ（m_Z）控制。我们确定的参数空间区域发生这种情况，并讨论如何自然这种情况。结果表明，为了使m_a < 2 m_b，A_λ（m_Z），A_κ（m_Z）为典型辐射修正的量级，三线性耦合所需的调谐不需要大于5- 10%。此外，在特定的超对称性破坏场景中，可以消除这种调整的必要性。非常有趣的是，Br（h -> aa）在参数空间的该区域中通常高于70%，因此适当大的值不需要额外的调谐。
2007-04-19 hep-ph
Alignment, reverse alignment, and wrong sign Yukawa couplings in two Higgs doublet models
本文考虑了两个具有软破缺U（1）对称性的Higgs二重态模型，对于不同的标量混合角极限值$α$和$β$ .这些对应于标准模型希格斯粒子是较轻的CP偶标量（排列）或较重的CP偶标量（反向排列），也是这个粒子的汤川耦合与矢量玻色子耦合符号相反的极限（符号错误）。在这些限制中，我们通过要求在一个循环处消除二次发散来施加自然性标准。我们根据自然性、稳定性、微扰么正性和来自$ρ$参数的约束绘制了剩余物理标量的允许质量。我们还计算了在错误符号限制下的$h\to γγ$衰减率。
2016-08-05 hep-ph
Naturalness and light Higgsinos: why ILC is the right machine for SUSY discovery
辐射驱动的自然超对称性是一个理论和实验上都有很好动机的框架，它的中心是预测存在四个质量接近质量简并的轻希格斯玻色子，质量为$\sim 100-200$ GeV（比$m_Z$高不了太多）。希格斯玻色子之间的小质量分裂，通常为4-20 GeV，导致较重的希格斯玻色子衰变产生的可见能量非常少。考虑到其他超对称粒子相当重，这使得强子对撞机的探测具有挑战性。另一方面，带有$\sqrt{s}>2m_{higgsino}$的正负电子对撞机的清洁环境将使这些必需的希格斯玻色子的决定性搜索成为可能，从而发现或排除天然超对称性。我们提出了一个详细的模拟研究的精确测量higgsino质量和生产截面在$\sqrt{s}$ = 500 GeV的建议国际直线对撞机目前正在考虑在日本建设。这项研究是基于国际大型探测器概念的Geant 4模拟。我们研究了几个基准点刚刚超出HL-LHC的范围，与四个轻希格斯直接访问的ILC，和最轻的超对称粒子和较重的状态之间的质量差范围从约4至20 GeV。可以表明，它们的质量和生产截面可以精确地测量到约1%的精度或更好。这些精确的测量允许提取潜在的弱尺度超对称性参数，预测较重的超对称性态的质量。这为未来的高能对撞机提供了动力。另外，可以导出暗物质属性。测量到的高能量的高吉诺质量的演化应该允许测试高吉诺质量统一的假设。
2017-10-06 hep-ph
A cosmological case study of a tower of warm dark matter states: $N$naturalness
本文以 $N$naturalness 为案例，分析多重温暗物质态塔对 CMB 与 LSS 的渐进抑制，并利用 Planck 2018、弱透镜和 Lyman-$α$ 数据给出参数约束。
2024-10-25 astro-ph.CO hep-ph
SUSY after LHC8: a brief overview
随着8 TeV大型强子对撞机运行的结束，可以得出超对称参数空间实验结果的第一个结果。一方面，负的直接搜索对超对称粒子的质量提出了越来越严格的限制;另一方面，125 GeV的希格斯玻色子的发现表明，至少在最小超对称模型中，第三代方子的光谱相当重。在这篇笔记中，我将简要地回顾一下这是如何构成超对称模型的自然性问题的，以及目前的实验情况。此外，我将指出可能的非极小模型，其中自然性问题至少可以被软化。
2013-07-01 hep-ph
Naturalness via scale invariance and non-trivial UV fixed points in a 4d O(N) scalar field model in the large-N limit
我们尝试利用标度不变性和1/N展开来构造一个非平凡的4维O（N）标量场模型，该模型具有可控的UV行为和自然光标量激发.其原理是通过要求任意背景场的有效作用是尺度不变的来固定1/N中每个阶的相互作用。我们发现一条线的非平凡UV不动点在大N的限制，参数化的无量纲耦合。作用量和测度都不是标度不变的，但有效作用量是标度不变的。比例不变性使得将质量变形设置为零变得很自然。该模型具有O（N）不变性未破缺或自发破缺的阶段。发现了真空上方最轻激发态的质量，慢变量子涨落的量级为1/N。我们发现1/N修正的潜在的，β函数的质量和异常尺寸的字段，保持一条线的固定点恒定的背景。
2007-03-31 hep-ph hep-th
The two Higgs doublet type-II seesaw model: Naturalness and $\bar{B}\to X_sγ$ versus heavy Higgs masses
该研究在含复标量三重态的双希格斯二重态模型中，结合自然性条件与$\bar{B}\to X_sγ$衰变约束，显著限定重希格斯质量范围，并揭示参数空间的关键限制条件。
2023-10-11 hep-ph
Naturalness and superpartner masses or when to give up on weak scale supersymmetry
如果标准模型的超对称扩展解释了规范体系的稳定性，那么超伴质量就不可能是任意重的。这个古老而神圣的弱标度超对称性的动机经常被引用，但没有可靠的确定超伙伴质量的上限。在本文中，我们计算的最小超对称模型的超伙伴质量的上限，我们确定哪些值的超伙伴质量对应于最自然的解释的层次结构稳定性。我们比较了这些质量的最自然值和它们的上限与当前和未来对撞机的物理范围。因此，我们发现，超对称性可以解释弱标度的稳定性，自然，即使没有发现超伙伴在LEP II或Tevatron（即使与主注入器升级）。然而，我们发现，超对称性不能提供一个完整的解释弱标度的稳定性，如果squarks和胶子的质量超出了大型强子对撞机的物理范围。此外，在最自然的情况下，许多超粒子，例如电荷、夸克和胶子，都在LEP II或Tevatron的物理范围内。我们的分析确定了电荷子（夸克）（（胶子））质量的最自然值为$\sim$ 50（250）（（250））GeV，相应的理论上限为$\sim$ 250（700）（（800））GeV.
1995-10-03 hep-ph
Precise determination of the Higgs mass in supersymmetric models with vectorlike tops and the impact on naturalness in minimal GMSB
我们提出了一个精确的分析希格斯质量修正源于矢量的顶级合作伙伴在超对称模型。与以前的研究相比，我们在以下几个方面减少了理论不确定性：（i）由于新态的存在，包括对SM规范和Yukawa耦合的单回路阈值校正，以获得进入所有回路计算的$\bar{\text{DR}}$参数;（ii）包括单回路的全部动量依赖;（iii）包括所有双回路校正，但涉及$g_1$和$g_2$的校正除外。我们发现，额外的阈值修正是非常重要的，可以给希格斯质量的影响最大。然而，我们还确定参数区域，新的双环效应可以比MSSM的更重要，并改变希格斯粒子质量预测高达10 GeV。这是例如在低$\tanβ$、小$M_A$方案中的情况。我们使用这些结果来计算该模型的UV完全变体的电弱微调。为此，我们将$SU(5)$的完整$\textbf{10}$和$\bar{\textbf{10}}$表示添加到MSSM粒子内容中。我们将这个模型嵌入到最小规范介导的超对称破缺中，并计算了关于所有重要参数的电弱微调。事实证明，在这种设置中，对胶子质量的限制比希格斯质量测量更重要。
2015-05-22 hep-ph
The Higgs: so simple yet so unnatural
我们提出了一个简明的粒子物理前景后，在7-8 TeV的第一次大型强子对撞机的结果。能量为126 GeV的希格斯玻色子的发现仍将是我们这个时代的重大物理发现之一。但令人惊讶的是，没有任何新物理学的信号，如果在LHC实验的继续中得到证实，将彻底改变我们对该领域的看法。目前的迹象是，自然并不太关心我们的自然性概念。尽管如此，自然性的论点是可靠的，我们正面临着一个令人困惑的局面。我们回顾了迄今为止的既定事实，并对未决问题进行了初步评估。
2013-12-04 hep-ph
Natural ranges of supersymmetric signals
LEP2实验对超对称模型提出了一个严重的自然性问题。这个问题在规范调解中比在超引力模型中更严重。特别的情况，如电弱重子发生或规范调解与光信使，是非常不利的。寻找一个能自然地解释为什么超对称性没有被发现的理论原因，对模型的建立提出了强烈的要求。相反，如果一个不太可能（p \approx 5%）的数值事故隐藏了LEP2的超对称性，我们计算的自然度分布的值允许sparticle质量和超对称环效应。我们发现，b到s伽马仍然是一个非常有希望的信号，最小的超对称性，即使现在有20%（4%）的概率，有色粒子是重于1 TeV（3 TeV）。我们研究有多少其他影响预计是可检测的。
1999-03-22 hep-ph
Deriving Ontological Statements from the Unnatural Higgs Mass
Universität Münster（明斯特大学）
本文通过元理论论证，主张希格斯质量自然性问题为伪问题，将等级问题重新解释为希格斯玻色子本体论基本性的指示，并批判有效理论方法论的过度应用。
2026-09-17 hep-ph physics.hist-ph
Di-Higgs Signatures in Neutral Naturalness
本文研究折叠超对称中标量quirk形成的squirkonium束缚态，证明其可主导衰变为HH，并预言LHC未来可探测0.5–1.6 TeV双希格斯共振及相关衰变模式。
2024-01-23 hep-ex hep-ph
Natural Heavy Supersymmetry
我们研究如何，作为宇宙演化过程中的超对称性破缺扫描的结果，弛豫机制可以自然地确定弱标度和超对称粒子的质量之间的层次结构。超对称性破缺是由QCD瞬子效应决定的，在一个极小的设置中，一个单一的场驱动弛豫并打破超对称性。由于高吉诺比其他超对称粒子轻一圈，该理论是分裂超对称性的实现，不受自然性问题的影响。
2015-11-24 hep-ph
Dark Matter and Naturalness
粒子物理学的标准模型是由庞加莱对称性所支配的，而所有其他的对称性，无论是精确的还是近似的，本质上都是由与粒子谱的理论一致性所决定的。另一方面，存在许多暗物质的模型，它们依赖于新增加的全局对称性的增加，以便稳定暗物质粒子和/或实现正确的丰度。在这项工作中，我们开始系统地探索真正的自然模型的暗物质，组织只有相对论和量子力学，没有呼吁任何额外的全球对称性，没有微调，没有小参数。我们首先回顾如何基于自旋0或自旋${1\over2}$的单重态暗扇区应该很容易衰减，而纯强耦合自旋1模型有一个过剩的问题。这就不可避免地导致我们构建自旋${1\over2}$粒子在自旋1粒子约束下带电的手征模型。这导致了稳定的暗物质候选者，它们是重子的类似物，具有自然$\mathcal{O}(100)$ TeV的限制尺度。这导致了正确的冻结出丰度湮灭成无质量的无约束暗费米子。极小模型包含$SU(3)\times SU(2)$的暗拷贝和1代手征暗夸克和轻子。无质量暗轻子的存在有可能在BBN过程中产生较大的$ΔN_{\text{eff}}$值。为了不扰乱BBN，人们可以求助于标准模型之外的大量重自由度，或者假设暗扇区比可见扇区具有更低的再热温度，这在这个框架中也是自然的。这种推理提供了一套完全自然的暗物质模型。有些是噩梦般场景的具体实现，其中暗物质可能非常难以检测，这可能会影响未来的搜索技术。
2020-04-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Criteria for Natural Hierarchies
随着一种似乎与最小标准模型希格斯玻色子相当一致的粒子的发现，人们的注意力转向了自然性、微调以及它们对标准模型之外的物理学的意义及其在LHC运行II中的发现前景等问题。在这篇文章中，我们将重新讨论自然性的问题，讨论一些隐含的假设，这些假设是一些最常见的陈述的基础，这些陈述倾向于为某些正则化过程赋予物理意义。关于微调的模糊论点可能导致过于强烈的结论，也许不像人们希望的那样通用。相反，我们探索一个更务实的定义的层次问题，不依赖于窥视以外的量子场论的模糊边界：我们调查的电弱尺度的微调与阈值的重粒子，这是既可计算的，并依赖于性质的紫外线完成的标准模型。我们讨论了新的高能尺度的不同表现形式，这些新的高能尺度受到新物理实验提示的青睐，着眼于利用微调来确定新物理参数空间的自然区域。
2014-03-04 hep-ph
Heavy Dark Matter, Neutrino Masses and Higgs Naturalness from a Strongly Interacting Hidden Sector
考虑了标准模型的扩展，其中包含强相互作用的类QCD隐扇区、至少两代右手中微子和一个标量单重态。当标量单态达到非零真空期望值时，通过I型跷跷板机制产生活动中微子质量。同时，电弱标度是通过涉及这些大质量费米子的辐射修正产生的。这就是被称为“中微子选择”的情况的本质，在这种情况下，右手中微子的成功质量在$10^7-10^8$ GeV范围内。这项工作的主要目标是仔细检查在这样的实现中容纳暗物质的潜力。暗物质的候选者是南武-戈德斯通玻色子，它是由于隐藏的手征对称性的动力学破缺而出现的。在这项工作中研究的质谱是这样的南武-戈德斯通玻色子和单重标量的质量超过右手中微子。由于所有相关粒子的质量都比$\mathcal{O}$（TeV）高出几个数量级，暗物质的冻结是无法实现的，因此我们转向替代方案，即冻结。南武-戈德斯通玻色子可以与不在SM中的粒子相互作用，但是，通过它们与SM的不太小的耦合，它们具有不可忽略的丰度。利用这一点，我们证明了模型中的暗物质是在右手中微子仍然稳定的温度范围内成功产生的。我们注意到，轻子数不对称性足以产生可观测的重子不对称性的宇宙可以产生右手中微子衰变。因此，我们推断该模型有可能同时解决当代高能物理中几个最相关的难题。
2020-08-27 hep-ph hep-th
The Supersymmetric Flavor Problem and Mu to E Plus Gamma
超对称$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$理论具有最小的粒子含量和一般的软超对称破缺项，在其味区有110个物理参数：30个质量，39个混合角和41个相位。这些参数包含许多新的可测量的来源的味道违反，除非sparticle质量分裂和混合角是小的或sparticle质量是大的。在本报告的第一章中，我们讨论了sparticle质量分裂和混合角的起源在一个理论解释风味，我们审查的上限sparticle质量之间的自然电弱破缺参数。通过研究风味变化过程$μ\to e + γ$和$K^0 - \bar{K}^0$混合，我们表明，它是不可能同时满足的要求之间的sparticles和自然的风味差异在电弱破碎。这表明我们对这个理论的理解中缺少了一个关键的成分。我们讨论了一种可能的解决方案，其中将超对称破缺传递给普通粒子的信使比$M_{Planck}$轻得多。在我们的分析中，我们发现最重要的约束是流程$μ\to e + γ$。此外，目前正在对这一过程进行实验研究。尽管其重要性，完整的分支比计算尚未完成。在第二章中，我们给出了$μ\to e + γ$的全单圈计算。
1997-04-24 hep-ph
Pure Gravity Mediation of Supersymmetry Breaking at the LHC
超对称理论可以允许125 GeV的希格斯质量，也可以解决自然性和susy风味问题，现在需要相当程度的复杂性。在这里，我们考虑最简单的可能性，超对称性附近的弱规模，但与自然的要求下降。在“纯引力调解”中，除了高吉诺粒子外，所有超对称粒子的能量都在数万TeV，高吉诺粒子通过异常调解和希格西诺阈值修正自动获得环抑制质量。高吉诺是最轻的超伙伴，我们调查目前的对撞机限制他们的质量，以及未来的大型强子对撞机。我们认为胶子对生产与喷气机+失踪的能量签名，以及事件与消失的带电轨道所造成的收费winos衰变到他们的中性伙伴。我们表明，目前，胶子质量小于约1 TeV和威诺质量小于约300 GeV被排除在外，14 TeV的LHC可以探测胶子质量高达约2 TeV和威诺质量高达1 TeV。
2012-07-23 hep-ph
Natural Twin Neutralino Dark Matter
超对称双希格斯模型具有离散对称性，每个标准模型粒子和它的超对称伙伴都有一个对应的状态，在镜像标准模型规范群下变换。这个框架能够适应在LHC中没有发现新粒子的自然电弱尺度。我们指出，超对称双希格斯模型也提供了一个自然的暗物质的候选人。我们研究了一个孪生类双星态是锂超对称粒子的可能性，发现它的冻结丰度可以解释观测到的暗物质丰度，而不需要对理论的质谱进行微调.大部分可行的参数空间可以通过未来的暗物质直接探测实验和大型强子对撞机搜索可能涉及位移顶点的态和希格斯玻色子来探测。
2020-04-22 hep-ph
The price of being SM-like in SUSY
我们计算调整超对称模型与碰撞机测量的希格斯耦合费米子和规范玻色子的约束。在超对称模型中，具有SM希格斯耦合的CP偶态与额外的更重的CP偶态混合，导致希格斯耦合偏离SM值。当重态与大的软质量解耦时，这些偏差减小，从而加剧了与电弱尺度相关的调谐。这种新的调谐来源不同于来自对撞机限制停止，胶子和希格斯玻色子。在MSSM中，它可以用大的tan β来抵消，但是由于电弱精密测试对大tan β的限制，这种补偿效果在具有大的希格斯单重态耦合的NMSSM中受到限制。我们推导出一个下限，这种调整，并表明希格斯耦合测量的精度水平在大型强子对撞机将探测自然在NMSSM在百分之几的水平。这是一个低信使规模和分裂家庭的模型中的超伙伴限制的调整。相反，在ILC上希格斯耦合测量灵敏度的显著提高将允许这些模型中的自然性被限制在千分之一的水平上，超出任何来自直接超伴体极限的调整。
2014-01-31 hep-ph
The Supersymmetric Flavor Problem
超对称$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$理论具有最小的粒子含量和一般的软超对称破缺项，在其味区有110个物理参数：30个质量，39个实际混合角和41个相位。由于缺乏大量新参数的实验指示，普朗克或大胃肠道质量粒子的理论受到了严重的限制，并表明风味理论与自然性相冲突。我们通过研究过程$μ\rightarrow e + γ$和$K^0 - \bar{K}^0$混合来说明这个问题，这是普朗克物理学中非常敏感的探针：一个单一的普朗克质量粒子耦合到电子或μ子与汤川耦合可比的规范耦合通常会导致$μ\rightarrow e + γ$的速率超过目前的实验极限。一个可能的解决方案是，将超对称破缺传递给普通粒子的信使比$M_{\rm Planck}$轻得多。
1995-04-28 hep-ph
Is natural higgsino-only dark matter excluded?
超对称（SUSY）粒子物理模型对电弱自然性的要求，要求轻希格斯介子不能太远离m（weak）~ m（W，Z，h）~100 GeV的弱标度。另一方面，大型强子对撞机希格斯质量测量和sparticle质量限制指向超对称性打破规模在多TeV政权。在这样的条件下，最轻的超对称粒子预计将主要是一个类希格斯诺的中性伴子，具有不可忽略的高志子成分（自然性要求）。然后发现在自然超对称模型中计算的热WIMP丰度通常比其测量值低5-20倍。为了获得与观测的一致性，要么必须存在额外的DM粒子（轴子是一个很好的动机可能性），要么必须增加额外的非热机制来增加中性伴子的丰度。我们比较了目前的直接和间接的WIMP探测极限的三个自然超对称模型的基础上重力，异常和mixing调解。我们表明，自然希格斯只暗物质的情况下，非热生产机制增加其遗迹密度，基本上被排除在PandaX-II，LUX和氙-1t实验的直接检测约束的组合，并从费米-LAT/MAGIC观测矮球状星系的伽马射线的界限。
2018-04-10 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetry with a Heavy Lightest Supersymmetric Particle
为了避免现有LHC超对称性（SUSY）搜索的限制，同时保持自然性条件，我们提出了重LHC超对称性（LSP）SUSY。根据对LSP质量依赖程度的不同，我们将判别变量系统地分为三类。我们发现，目前所有的超对称搜索的变量在第一类呈现弱敏感性重LSP超对称的强烈依赖。特别是，所有目前的LHC超对称性搜索的限制，可以规避，如果LSP质量是约600 GeV或更高。在最小超对称标准模型（MSSM）中，我们发现重LSP超对称性并不比希格斯玻色子质量引起更多的微调.此外，μ子反常磁矩在3- $σ$水平下也能满足.我们系统地研究了重LSP超对称性的可行参数空间，并提出了具体实现我们的建议的四个基准点。详细讨论了一种主要依赖于第二类变量的改进的碰撞机搜索方法。
2014-12-08 hep-ph
Four-fermion interactions and sgoldstino masses in models with a superlight gravitino
本文讨论了四种物质费米子之间的有效相互作用在具有极轻引力子的超对称模型中的作用。我们表明，从场论的观点来看，没有模型独立的引力子质量的约束可以从这样的相互作用。然而，利用自然性准则，我们能够得到一些有趣的，但不是非常严格的界限，补充那些从直接生产的超对称粒子。我们还表明，一般来说，质量为自旋0合作伙伴的goldstino（sgoldstinos）的引力子质量的顺序和远小于夸克和slepton质量不服从自然性标准。
1998-08-31 hep-ph hep-th
Measures of fine tuning
微调准则经常被用来对标准模型的超对称扩展中的超伴体的质量设置上限。然而，常用的处方量化自然有一些重要的缺点。出于这一动机，我们提出了新的标准，用于量化微调，可用于放置上限超伙伴群众具有更大的保真度。此外，我们的分析试图明确的假设隐含在量化的自然。我们将我们的判据应用于标准模型的最小超对称扩展，发现超对称破缺的尺度可以比以前的方法所显示的更大。
1995-10-02 hep-ph hep-th
Naturalness of Light Neutralino Dark Matter in pMSSM after LHC, XENON100 and Planck Data
我们研究的可能性轻（低于46 GeV）中性伴暗物质（DM）的候选人在19参数的唯象最小超对称标准模型（pMSSM）的各种最近的实验结果，特别是从大型强子对撞机，氙100，普朗克。我们还研究了电弱微调的程度，这样一个轻的中性伴子的情况下，从搜索超对称性到目前为止的零结果。利用马尔可夫链蒙特卡罗似然分析的完整的pMSSM参数空间，我们发现，一个中性伴子DM质量> 10 GeV的原则上仍然可以满足所有现有的限制。我们的轻中性伴子解可以大致分为两个区域：（1）在10 - 30 GeV的中性伴子质量范围内的解是高度微调的，需要存在轻电子（低于100 GeV），以满足所观察到的DM遗迹密度。我们注意到，这些还没有被现有的LEP/LHC结果最终排除，并且需要对非统一的高吉诺质谱有效的专门分析来排除这种可能性。(ii)低微调的解决方案主要是在30 - 46 GeV的中性伴子质量范围内。然而，它的大部分已经被最新的XENON 100自旋无关直接探测截面上限排除，其余的允许点都在XENON 1 T的预计限制范围内。因此，我们表明，允许的MSSM参数空间的轻中性伴子DM低于LEP限制的46 GeV，可能在超对称模型没有高吉诺质量统一，可以完全访问在不久的将来。鉴于最近在一些直接检测实验中对DM信号的阳性暗示的声明，这可能是有用的。
2013-06-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Landscape of Composite Higgs Models
Centre of Excellence in Particle Physics, Faculty of Physical Sciences, University of Adelaide（阿德莱德大学物理科学学院粒子物理卓越中心）
本文提出一种基于贝叶斯框架的微调度量，系统分析复合希格斯模型（如M4DCHM）的自然性，并对最小模型进行全局拟合，探讨扩展模型对自然性的改善。
2026-06-18 hep-ex hep-ph hep-th
