Quantum Mechanics, Gravity, and the Multiverse
宇宙加速膨胀的发现使我们产生了一种戏剧性的观点，即我们的宇宙可能是低能物理定律以不同形式存在的众多宇宙之一：多元宇宙。我解释了为什么/如何在观测和理论上支持这个观点，特别是弦论和永恒暴胀。然后，我描述了量子力学如何在理解多重宇宙中发挥至关重要的作用，即使是在最大的距离尺度上。由此产生的图像导致了我们对时空和引力的看法的革命性变化，并将永恒膨胀的多元宇宙的范式与量子力学的多世界解释完全统一起来。这幅图还为永恒暴胀中一个长期存在的问题提供了一个解决方案，这个问题被称为测度问题，我简要地描述一下。
2012-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiverse as an ensemble of stable and unstable Universes
根据实验结果对希格斯粒子和顶夸克质量的估计，$m_{H} \simeq 125.10 \pm 0.14$ [GeV]和$m_{t} \simeq 172.76 \pm 0.30$ [GeV]将标准模型置于亚稳真空区域。希格斯真空的亚稳性的一个后果是，它会导致早期宇宙中电弱真空的衰变，并带来灾难性的后果。可能发生的是，某些宇宙足够幸运，能够在典型衰变（即指数衰变）的时间中幸存下来，并且活得更长。这意味着分析允许这种情况的条件是合理的。本文从不稳定态的量子理论的观点出发，分析了具有不稳定真空的宇宙系综的性质。我们发现了表征亚稳态的一些量的对称关系。我们还发现了一个关联的衰变率，${\itΓ}$的亚稳真空状态与哈勃参数$H(t)$，这可能有助于解释为什么宇宙与不稳定的真空寿命比正则衰变时间不需要衰变。
2023-02-03 gr-qc hep-ph
The general QCD parametrization and the hierarchy of its parameters. (Why some simple models of hadrons work so well)
本文在总结了广义QCD参数化（GP）的基本观点后，系统地讨论了它在最低重子族和介子族性质研究中的应用。我们展示了如何在GP的参数层次出现清楚的强子的属性。除此之外，它解释了为什么简单的模型可以相当好地工作，并澄清了电流夸克和组分夸克之间的关系。与GP讨论的强子性质的更多细节出现在论文开头的secrions列表中。
2010-01-26 hep-ph
Blueprints of the No-Scale Multiverse at the LHC
我们提出了一个当代的弦景观和多元宇宙的似是而非的字符串，M-和F-理论真空。与传统的统计分类和屈服于人择原理相反，我们只试图证明存在一个非零概率的宇宙，与我们在解系综中观测到的物理相匹配。我们认为，无尺度超引力的重要性，作为一个基本的共同基础自发出现的宇宙学平坦的宇宙从量子“虚无”。具体地说，我们将继续探讨一个特定的模型，这是在大型强子对撞机和Tevatron测试的现象。被称为无标度F-SU（5），它代表了翻转SU（5）大统一理论（GUT）与F理论导出的额外TeV标度矢量多重态的交叉，以及无标度超引力的动力学，这反过来意味着一组非常有限的高能边界条件。通过第二次最小化标量希格斯势的最小值，我们动态地确定了上型希格斯真空期望值（VEV）与下型希格斯真空期望值（VEV）的比例tan β \simeq 15-20，普适的高根诺边界质量M_{1/2} \simeq 450 GeV，从而也确定了大统一体尺度希格斯VEV的总大小，同时限制了低能标准模型规范耦合。特别是，这个局部极小值位于之前描述的“黄金带”内，满足当前所有实验约束。然而，我们强调，首要目标不是确定为什么我们自己的特定宇宙具有任何数量的特定特征，而是梳理出哪些一般原则可能支配所有可能的宇宙的超集。
2012-01-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Linking the Gauge Hierarchy with Neutrino Masses and Dark Matter via Two-step Cosmological Selection
Hebei University（河北大学）；University College London（伦敦大学学院）
本文通过扩展标准模型，引入全局U(1)_{B-L}对称性下的复标量单态和右手中微子，利用宇宙学选择机制解释电弱层级问题，同时通过跷跷板机制产生中微子质量、通过轻子生成产生物质-反物质不对称性，并提供可在未来中微子实验中检验的暗物质候选者。
2026-05-27 hep-ph
Mass Hierarchy, Mixing, CP-Violation and Higgs Decay---or Why Rotation is Good for Us
本文回顾了一阶旋转质量矩阵（R2 M2）的想法，详细介绍了它如何为费米子质量层次结构和上下费米子态之间独特的混合模式提供现成的解释，这些模式可以并且已经通过实验进行了测试，并表明与现有数据完全一致。此外，R2 M2被认为提供了副产品：（i）通过将QCD中的θ角与CKM矩阵中的Kobayashi-Maskawa CP破坏相联系起来，为QCD中的强CP问题提供了一个新的解决方案，以及（ii）在LHC中观察到的希格斯衰变中可能存在的异常的一些新预测。特别努力回答提出的一些问题。
2011-03-29 hep-ph
Solving the Hierarchy Problem with Brane Crystals
Arkani-Hamed等人提出的膜世界方案将层次问题转化为解释为什么额外维度的尺寸比基本尺度大得多。在本文中，我们讨论了可能的解决方案，这个问题，通过考虑致密化的维度填充大量的膜在晶格中。这种情况下的实验结果进行了描述，包括卡鲁扎-克莱因模式的频谱中存在的大的能隙。
2001-01-26 hep-ph hep-th
Branes and the Gauge Hierarchy
如果第一类弦的基本尺度是几TeV的量级，那么规范体系的问题就是要理解为什么横截于我们膜世界的某些维度如此之大。这个问题的技术方面，通常表述为“为什么量子修正不会显著改变标准模型的质量和其他参数”。我们认为，在I型微扰理论中，技术层次问题得到解决（a）如果所有无质量的蝌蚪取消局部的距离，以在横向空间的字符串长度，或（b）如果无质量的领域与未取消的本地蝌蚪传播“有效”在$d_\perp \ge 2$大横向尺寸。这些限制确保了对标准模型参数的回路修正与四维普朗克尺度解耦，除非在$d_\perp =2$中有未取消的蝌蚪，在这种情况下，对$M_P$的依赖是对数的。因此，后一种情况被选为唯一一种层次结构的起源不会完全归因于“脱离这个世界”的体物理学的情况。在横向空间中，用经典的二维超引力方程取代了重整化群方程对主要大对数求和的作用。
1999-03-09 hep-ph hep-th
Quantum Mechanics, Spacetime Locality, and Gravity
量子力学在基本层次上引入了概率的概念，产生了测量问题。另一方面，宇宙学的最新进展导致了“多元宇宙”的图景，在这个图景中，我们观测到的宇宙只是众多宇宙中的一个，在定义概率时带来了明显的任意性，称为测度问题。在本文中，我们讨论这两个问题是如何密切联系在一起的，发展了一个完整的图片量子测量和宇宙历史的量子力学宇宙。一方面，量子力学消除了在多重宇宙中定义概率的任意性，正如arXiv：1104.2324中所讨论的那样。另一方面，多重宇宙通过提供一个无限维的希尔伯特空间，允许理解为什么我们观察到一个遵守一致物理定律的有序世界。这导致了量子测量的不可逆性，尽管事实上多重宇宙态的演化是幺正的。为了正确地描述宇宙动力学，我们需要确定引力系统的希尔伯特空间的结构。我们认为，为了保持时空的局部性，动力学时空的希尔伯特空间必须只定义在有限的时空区域：从一个固定的参考系看，在（拉伸）的视视界内和视视界上。这个要求来自于消除在广义相对论的、全局的自然时空描述中的所有冗余和过度计数。它负责视界互补性以及视界/时空的“观察者依赖性”-这些现象的出现代表了相关希尔伯特空间中参考系的变化。这可以被看作是量子引力背景下庞加莱变换的扩展，因为洛伦兹变换被看作是伽利略变换的扩展。
2012-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmological Constant Problem, Dark Energy, and the Landscape of String Theory
在这个讨论会级别的帐户，我描述的宇宙学常数的问题：为什么是空的空间的能量至少60个数量级小于几个已知的贡献，从粒子物理学的标准模型？我解释了为什么负责宇宙加速膨胀的“暗能量“几乎肯定是真空能量。本文的后半部分探讨了一个更具投机性的主题。弦论的真空景观导致了一个多元宇宙，其中许多不同的三维真空共存，尽管在广泛分离的区域。这既可以解释观测到的真空能量的微小性，也可以解释它的大小与现在的物质密度相当的巧合。
2012-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Solutions to the Hierarchy Problem
在总结了标准模型的现状之后，我们重点讨论了层次问题，以及为什么我们认为这强烈表明需要在TeV尺度上建立新的物理学。然后，我们集中在理论与额外的维度和他们可能的表现在这个规模。
2007-03-19 hep-ph
Why have supersymmetric particles not been observed?
如果低能超对称性是层次问题的解决方案，那么为什么迄今为止还没有在实验中观察到超对称粒子，这是一个谜。我们表明，在TeV区域的超对称粒子可以解释，如果该理论的基本截止尺度小于4维普朗克尺度，如果热leptogenesis是所观察到的重子不对称性的来源。超对称粒子如sfermions和gauginos被预测在TeV区域，而引力子是质量为O（100）GeV的LSP，是暗物质的良好候选者。有趣的是，宇宙学模量问题可以在低截止尺度的理论中得到解决。
2011-02-23 hep-ph hep-th
Embedding A4 into left-right flavor symmetry: Tribimaximal neutrino mixing and fermion hierarchy
我们解决两个基本方面的味道物理：质量等级和大轻子混合角。一方面，左右味对称实现了民主的质量矩阵模式，并解释了为什么一个家庭比其他家庭重得多。另一方面，离散的味对称性，如A4导致观察到的轻子的tribimalmaximal混合。我们表明，通过明确打破左右味对称的对角线A4，它是可能的解释所观察到的带电费米子质量等级和夸克和轻子混合角。特别是，我们预测一个沉重的第三家庭，轻子的tribimmaximal混合，我们建议一个可能的起源的Cabibbo和其他混合角的夸克。
2007-10-16 hep-ph
Can Inflation solve the Hierarchy Problem?
当存在一个标量场时，从假真空隧穿到真真空的暴胀就变得可行了，这个场会减慢初始的德西特相。作为一个副产品，这个场也动态地设定了今天观察到的牛顿常数的值。如果隧穿速率（对势垒指数敏感）足够小，则这可以非常大。因此，除了暴胀论，我们还提供了一个自然的动力学解释，解释为什么今天的引力如此微弱。此外，我们预测频谱的重力波峰值在0.1兆赫左右，这将是可检测的计划空间干涉仪LISA。最后，我们讨论了有趣的预测宇宙标量和张量波动的光的WMAP 3年的数据。
2006-04-07 astro-ph gr-qc hep-ph
The Intrinsic and Extrinsic Hierarchy Problems
将等级问题分为内禀（IHP）与外禀（EHP）两类，把EHP作为形式悖论分析其前提，并据此对解决方案分类，指出部分方案仅解决IHP而未解决EHP。
2025-07-11 hep-ph
Possible reason why leptons are lighter than quarks
轻子色自发破缺和离散夸克-轻子对称性的极小模型预言，带电轻子与它们的伙伴电荷$+2/3$夸克具有相同的质量，直到很小的辐射修正。通过调用不同的对称性破缺模式，可以构建一个类似的模型，其结构特征是带电轻子必须比它们的伙伴夸克轻，因为轻子颜色之间的混合，只要代之间的混合不是太强。除了提供一种新的建模工具外，这在现象学上也很有趣，因为一些负责夸克-轻子质量等级的新物理学可以在低至几百GeV的尺度上存在。
1994-07-13 hep-ph
Embedding A4 into SU(3)xU(1) flavor symmetry: Large neutrino mixing and fermion mass hierarchy in SO(10) GUT
我们提出了一个共同的费米子质量等级和大轻子混合角的背景下，一个大统一的味道和规范理论（GUTF）的解释。我们的出发点是SU（3）xU（1）味对称和SO（10）大统一理论，我们理论的一个基本组成部分，其中起主要作用的是味对称的两种不同的破缺模式。一方面，SU（3）xU（1）味对称性动力学破缺为U（2）xZ_3解释了为什么一个族比其他族重得多。另一方面，SU（3）到离散味对称的显式对称破缺导致轻子的三重极大混合。我们写了一个明确的模型，其中这个离散对称群是A4。带电费米子质量等级的自然性是连续SU（3）味对称性的结果。此外，相同的离散A4-GUT不变算子是大轻子混合、小卡比波角和中微子质量的根。
2008-02-12 hep-ph
Strong CP and SUZ$_2$
强CP问题的解决方案通常会引入与对称性自发破缺相关的新尺度。如果没有任何人择参数的小$\barθ$，这些尺度需要稳定对紫外线的修正。超对称性提供了一种诱人的稳定机制，因为它可以同时解决“大”的电弱等级问题。强CP的一类解，包括广义宇称模型、重轴子模型和重$η^\prime$模型，引入了标准模型（部分）的$\mathbb{Z}_2$拷贝和相关的$\mathbb{Z}_2$破缺标度。我们审查为什么，没有额外的结构，如超对称性，$\mathbb{Z}_2$打破规模是不可接受的调整。然后，我们研究“SUZ $_2$“模型，超对称理论与$\mathbb{Z}_2$副本的MSSM。我们发现，除了通常破坏的$\mathbb{Z}_2$保护的$\barθ=0$，即使在树级，一旦超对称性和$\mathbb{Z}_2$被打破。在双希格斯玻色子的超对称完备理论中，$\mathbb{Z}_2$解决了小层次问题，但没有解决强CP问题，两个轴子可以用来松弛$\barθ$。
2015-10-20 hep-ph hep-th
Horizontal, Anomalous U(1) Symmetry for the More Minimal Supersymmetric Standard Model
我们构建了明确的例子与水平的，''笨拙的'' $U(1)$规范组，其中，在超对称的标准模型的扩展，再现费米子谱和CKM矩阵的定性特征，并抑制FCNC和质子衰变率没有强加的全球对称性。我们回顾这种“更多”的最小超对称标准模型和它们的预测sparticle光谱的动机。在标量扇区中有一个质量等级，它是费米子质量等级的逆。我们详细说明了为什么DeltaS = 2 FCNC被抑制相比，天真的估计非退化平方。
1997-03-05 hep-ph
Hierarchy problem and dimension-six effective operators
没有任何机制来保护它的质量，希格斯玻色子玻色子的自能以二次方的方式发散，导致了等级或微调问题。一个自下而上的解决方案是假设一些尚未被发现的对称性，迫使二次发散之和为零，或几乎可以忽略不计;这被称为Veltman条件。即使假设在高尺度上存在某种新的物理学，微调问题也不会被根除，尽管它比普朗克尺度动量截止时的问题要温和。我们在一个有效的理论框架下研究了这种分歧，并利用六维算子构造了Veltman条件。我们发现，有两个类的图，一个循环和两个循环的，有助于二次发散，但后者的贡献被抑制的循环因子$1/16π^2$。只有六个维度的六个运营商，有助于单圈类别，这些运营商的威尔逊系数发挥了重要作用，软化微调问题。我们找到了满足扩展的Veltman条件的Wilson系数的参数空间，并讨论了为什么不需要为$d>6$算子操心。参数空间与威尔逊系数的理论和实验界限一致，并应作为模型构建者的指导。
2020-10-15 hep-ph
Dynamical (Super)Symmetry Breaking
动力学对称破缺（DSB）是理论学家在讨论强动力学、模型建立和层次问题时经常依赖的概念。在这次演讲中，我将讨论为什么这是一个在理论家中如此渗透的概念，以及它们如何用于理解物理学。我也简要地回顾了最近的进展，利用动力学对称性破缺，建立模型的超对称性破缺和费米子质量。
2000-10-03 hep-ph
Hierarchy-Problem and a Bound State of 6 t and 6 $\bar{t}$
我们提出了一个统一的一些微调问题-真的在这篇文章中只有问题，为什么弱尺度是如此之小的能量相比，一个假定的基本尺度，即普朗克尺度-通过假设为零或非常小的值的宇宙学常数不仅为一个，但对几个真空。这个假设对应于我们所说的多点原理，即存在许多具有相同能量密度的"真空“态。我们进一步假设6个顶夸克和6个反顶夸克可以通过Higgs交换强烈结合，从而成为快子并形成凝聚。这就产生了在有和没有这种冷凝物的真空之间发生相变的可能性。由这种凝聚体区分的两个真空将具有相同的宇宙学常数，只要顶部的汤川耦合约为$1.1 \pm 0.2$，与实验值很好地一致。进一步的要求是，在弱尺度下，汤川耦合的这个值与第三个真空的存在是相容的，希格斯场的期望值是基本尺度的量级，这就强制了基本尺度和弱尺度之间的等级尺度比，即$10^{16}$- $10^{20}$。
2004-06-09 hep-ph
Hierarchy and decoupling
在电弱尺度和实际上任何超越标准模型的新尺度之间的一个大的等级体系经常被认为是不自然的。有时，测量到的希格斯质量和在这种方案中遇到的典型回路校正的大小之间的明显差异甚至被解释为一个深刻的迹象，即人们应该期待一个补救措施，可能是一个新的物理学的形式，如低尺度超对称，新的强动力学等。所有这些在一点和两点格林函数中潜在的大的修正在物理希格斯质量$m_{H}$中相互抵消，最终证明它只由电弱VEV $v$驱动。天真地说，这看起来像是一个奇迹，标准的微扰方法往往使讨论这些修正的大小变得不可抗拒，就好像它们单独地与物理相关一样。为了更清楚地说明这个难题，我们提倡一种基于科尔曼-温伯格有效势的对称性的方法，这种方法不仅可以很清楚地说明为什么$m_H\propto v$在微扰展开中的所有阶次都是如此，而且同时也不需要对蝌蚪方程的显式形式进行任何检查。除了大大简化计算外，它还使VEV的“内部组成”在高尺度参数方面基本上无关紧要。我们将这些发现应用于一系列特定的简化模型，其中重动力学的作用由所有“合理”类型的场（排除重力）发挥，即，重标量，重（马约拉纳）费米子和重矢量，分别。我们表明，$m_{H}$的依赖性的重标度如下的期望的基础上的动力学参数，如解耦定理。
2019-02-12 hep-ph
The Breaking of the SU(3)^3 Gauge Group
我们讨论了为什么具有最一般超势的SU（3）^3超对称模型在包含规范单态和离散对称性的情况下能自然破缺到标准模型。这种机制消除了在超势中假定不存在某些项的形式下进行微调的需要。它还自动保证任何阿贝尔离散相位对称的大统一理论将生存的对称性破缺。这种离散对称性，也被称为物质宇称，是抑制质子衰变和味道改变中性流（FCNC）所必需的，并且可能有助于解决层次问题。
1993-02-04 hep-ph
Supersymmetry at High Luminosity LHC
Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（俄克拉荷马大学物理与天文学系）
高亮度LHC研究弱标度超对称性，探讨其自然性及对撞机与暗物质约束，预测对higgsinos、stops和重希格斯玻色子的探测。
2026-01-03 hep-ph
ElectroWeak Symmetry Breaking as of 2003, on the way to the Large Hadron Collider
我回顾了电弱对称破缺问题的现状。讲座自然分为两部分。第一部分主要是概述当前数据对EWSB问题的影响。工具是已知的，包括最新的数据。总是在第一部分，我说为什么我关心的“小层次”的问题，我总结了一些EWSB的建议，最近和最近，是如何面对这个问题。出于这些考虑，在第二部分中，我描述了一个建议的基本特征，打破超对称性，从而电弱对称性，通过额外的维度上的边界条件。
2003-12-18 hep-ph
Environmentally Selected WIMP Dark Matter with High-Scale Supersymmetry Breaking
我们探讨的可能性，无论是弱标度和热遗迹暗物质丰度的环境选择在一个多元宇宙。一个包含MSSM和单态的超对称理论，在统一尺度上具有超对称性和R对称性破缺，只有两个现实的低能有效理论。其中一个理论是（SM + \tilde{w}），它是只被维诺增强的标准模型，质量接近3 TeV，希格斯玻色子的质量在（127 - 142）GeV之间。另一个理论，（SM + \tilde{h} / \tilde{s}），在标准模型中加入了希格斯诺斯和一个单玻色子。希格斯玻色子的质量取决于理论中新的汤川耦合y，当y很小时，它的质量接近141 GeV，但当这种新的耦合在高能时接近强耦合时，它的质量会增长到210 GeV。该理论的大部分参数空间将通过直接探测搜索暗物质来探索，这些暗物质将比目前的界限低两个数量级;此外，暗物质质量和核子的截面与希格斯玻色子质量相关。计算了来自银河系中心的单色光子的间接探测信号，并探讨了LHC搜索三轻子事件可能使用的参数范围。从更广泛的角度来看，允许R对称性保护的可能性TeV规模或轴子暗物质，我们发现四个以上的理论：（SM +轴子），两个版本的分裂超对称性，和E-MSSM，其中一个小的超对称层次的预测。希格斯粒子的特殊质量值为（141 \pm 2）GeV，出现在六种理论中的三种理论的对称极限中，即（SM +轴子）、（SM + \tilde{w}）和（SM + \tilde{h} / …
2009-12-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Why Quarks and Leptons Demand Different Symmetries: A Systematic $Z_3$ Froggatt-Nielsen Analysis
Independent Researcher
本文通过系统性的Z₃离散味对称性分析，探讨了夸克和轻子质量层次问题，发现单一参数ε可解释质量比层次，但对中微子部分预测失败。
2026-04-16 hep-ph
