Evidence For SUSY from GUTS? Evidence For GUTS From SUSY!
我们回顾了最小大统一理论（GUTS）的理论和实验现状，对比了最小非超对称$SU(5)$模型的失败与最小超对称$SU(5)$模型和最小超对称翻转$SU(5)\times U(1)$模型的成功。我们表明，一个合理的值为通用的软超临界破坏的规范子质量，$45\GeV<m_{1/2}<1\TeV$，和$1-σ$范围内的其他输入约束强耦合，$\as>.114$。我们定义超对称标准模型（SSM），最小的超对称扩展的标准模型与规范耦合统一和统一尺度上的普遍软超对称破缺，作为统一理论的基线模型。我们审查的结构允许的参数空间的SSM和建议sparticle光谱作为实验手段，以确定参数的SSM和搜索偏离基线SSM。
1992-11-04 hep-ph
Calculating the Critical Temperature for Coleman-Weinberg GUTs
研究了具有Coleman-Weinberg对称性破缺的大统一理论中Higgs标量的有限温度有效势。推导出的临界温度，而不采用高温近似的有效势，并讨论了这种近似的局限性。
1992-08-12 hep-ph
The supersymmetric spectrum in SO(10) GUTs with gauge-mediated supersymmetry breaking
我们在规范介导的超对称破缺框架下研究了一大类超对称SO（10）大统一理论。我们从最一般的信使扇区出发，把标准模型规范群嵌入SU（2）_LXSU（2）_RXU（1）_{B-L}或SU（2）_LXU（1）_{ I_{3R} } XU（1）_{B-L}中。我们发现，规范耦合和统一在大统一尺度的微扰性的条件严重限制信使部门，并导致可检验的sparticle质量的唯象预测。这里介绍的超对称SO（10）大统一理论的一个最显著的特征是，在许多可能的情况下，只有少数几个一致的模型，所有这些模型都共享一个本质上唯一的质量谱。
1999-08-27 hep-ph
An Exceptional SSM from E6 Orbifold GUTs with intermediate LR symmetry
我们提出了一类基于E6的局域轨道大统一理论（GUTs），它产生了一个特殊的超对称标准模型作为它们的低能理论，包含了Leptoquark和unhiggs奇异粒子以及TeV尺度的Z'.通过中间尺度的对称破缺，可以分两步实现统一。
2010-06-16 hep-ph
Unification Beyond GUTS--Top Mass Predictions
通过寻找统一标度以外的规范和汤川两个扇区之间的耦合的重整化群不变关系，得到了统一的规范和汤川两个扇区。这一过程挑选出两个超对称大统一理论，有限和最小SU（5）模型，其中，成功地预测了顶夸克质量。同样的过程目前在理论的软超光速突破部分得到了扩展，为我们提供了关于希格斯粒子和超伙伴质量的有趣的（尽管是初步的）预测。
1997-08-04 hep-ph
Proton Decay in SUSY GUTs
本文在超对称SU（5）大统一理论的微劈裂超对称破缺模型下研究质子衰变。在微分裂超对称破缺模型中，夸克和斯莱普子的质量为O（10^{（2-3）}）TeV，而高真质量为O（1）TeV.结果表明，即使是最小的SUSY SU（5）大统一理论在该模型中也是可行的。我们介绍了小分裂超对称模型的动机，并讨论了超对称SU（5）大统一理论中质子衰变研究的未来前景。
2022-02-03 hep-ex hep-ph
Aspects of F-Theory GUTs
回顾了F理论中建模的基本工具，并将其应用于SU（5）模型的构建。分析了规范对称性破缺和二重三重态分裂的磁通机制。一个简短的帐户规范耦合统一和通量和卡鲁扎-克莱因阈值的作用也给出了。
2012-03-28 hep-ph hep-th
SUSY GUTs: A practical introduction
介绍了超对称统一理论中最重要的概念。重点是在实际方面导致国家的最先进的计算在这个复兴的主题。所涵盖的主题包括：超对称统一理论，规范和汤川耦合统一，包括最新的数值分析，软超对称性破缺，和辐射电弱对称性破缺使用的树级和单圈有效势的一般性。这类超对称模型可以用五个参数来描述：顶夸克质量（$m_t$）、希格斯真空期望值比（$\tanβ$）和三个普适软超对称破缺参数（$m_{1/2},m_0,A$）。因此，高度相关的预测，可以预期所有可能的实验观测。实际上，这些通用模型提供了一个基本框架，在此基础上可以建立更多的约束模型。
1993-08-23 hep-ph
The supersymmetric flavour problem in 5D GUTs and its consequences for LHC phenomenology
我们研究了具有大统一体大小的额外维度的超对称模型，其中希格斯场和超对称破坏隐藏扇区都位于4D膜上。指数波函数档案的物质场引起的汤川耦合和软条款的层次结构。这样的结构可以自然地解释等级费米子质量和混合，同时减轻超对称味道问题。我们讨论了超对称破缺的两个来源，radion mediation和brane fields，并进行了详细的数值分析，彻底考虑到未知的O（1）系数，发生在这类模型的扩散。事实证明，对超对称性破缺的额外假设是必要的，以逃避严格的轻子味破坏的实验界限。参数空间的有利区域，然后检查关于他们的LHC现象。它们一般具有超出当前边界的重胶子和方子。超对称级联衰变中的轻子味破坏可以给出有趣的特征。
2011-12-07 hep-ph
Composite GUTs: models and expectations at the LHC
我们研究大统一理论（GUTs）的情况下，电弱（EW）对称性破缺是由一个轻的复合希格斯粒子，从一个强相互作用的部门产生的南武-戈德斯通玻色子触发。如果复合扇区的整体对称性是一个包含标准模型规范群的简单群G，则标准模型规范耦合的演化可以在首阶得到预言。人们注意到，如果右手顶夸克也是复合的，则可以实现精确的规范统一。我们建立最小的一致性模型的复合部门与这些属性，从而展示了如何复合大统一理论可能代表一种替代超对称大统一理论。考虑到EW精确参数的新贡献，我们计算了Higgs有效势，并证明了它实现了一致的EW对称性破缺，几乎没有微调。G群结构和质子稳定性的要求决定了伴随希格斯粒子和顶夸克的轻复合态的性质：一个有色的三重标量和几个具有奇异量子数的矢量状费米子。我们在强子对撞机上分析了这些复合伙伴的签名：独特的最终状态包含多个顶夸克和底夸克，要么单独存在，要么伴随着一个重的稳定带电粒子，要么缺少横向能量。
2011-06-09 hep-ph
GUTs with Exclusively Delta-B=1, Delta-L=0 R-Parity Violation
我们在大统一理论的框架下研究了$R$ -奇偶性破坏，重点研究了$R$ -奇偶性完全通过$ΔB=1$，$ΔL=0$有效相互作用被破坏的情况。我们构造了两个这样的模型，一个$SU(5)$和一个$SU(5)\times U(1)_{X}$模型，其中$R$ -宇称破缺是通过与额外的超大质量场的相互作用诱导的。只有重子数违反算符${d^c}{d^c}{u^c}$的存在需要夸克和轻子之间的不对称性，这可以通过使用希格斯表示或通过修改物质多重态来实现。后一种可能性在上述模型的第二种中得以实现，其中左手轻子已经从通常与右手上夸克共存的表示中移除，并作为$(\bf {\overline{5},-3})$和$(\bf {5,-2})$表示中的等距线的组合进入。在这两个模型中，低于GUT尺度的颗粒含量不受引入的$R$ -奇偶性破坏扇区的影响。
1996-04-17 hep-ph
Gauge symmetry breaking with fluxes and natural Standard Model structure from exceptional GUTs in F-theory
我们给出了一个一般的描述规范对称性破缺的垂直和剩余通量的四维F理论模型。通量可以将几何规范群分解为更小的群，并诱导手征物质，即使更大的群不允许手征物质表示。我们专注于具体的应用程序实现的标准模型规范组和手性物质的频谱，通过打破刚性例外规范组$E_7, E_6$，这是无处不在的4D F-理论景观。在中间的$\mathrm{SU}(5)$群的补充下，这些大类模型给出了类似标准模型的理论的自然结构，在F理论中有少量的物质代。
2022-10-23 hep-ph hep-th math.AG
Branes with GUTs and supersymmetry breaking
我们研究了T^6/Z_3定向折叠上紧化的I型弦论。低能动力学最方便的分析是用D3-膜。我们证明了理论的一个部分，对应于在orientifold不动点上放置奇数个D3-膜，可以产生具有三代手征物质场的SU（5）规范理论。由此产生的模型是不完全现实的，但相对容易与一个足够的规范组和物质含量可以得到是有希望的。从超对称性破缺的角度来看，该模型也是有趣的。我们表明，对于固定值的闭弦模式，由于非微扰产生的超势和反常U（1）D项势之间的冲突，该模型打破了超对称性。
1998-11-04 hep-ph hep-th
New Solution to Doublet-Triplet Splitting Problem in SU(N) SUSY GUTs: Towards an Unification of Flavour
发现了一般SU（N）超对称大统一理论中二重态-三重态分裂问题的VEV解，它要求SU（N）中的基色和味数严格相等，并且对于偶数阶群（N=2k）给出了参数自然区域中的主要破裂通道$SU(N) \to SU(k-1)_c\otimes SU(k-1)_f\otimes SU(2)_w\otimes U(1)\otimes U(1)'$.味亚对称性破缺由于一些通用字符串启发额外的对称性的希格斯超势似乎没有显着影响的基本伴随真空配置的模型。因此，SM的两个显著特征都是颜色和味道（或夸克和轻子的适当分配的族）之间的相互作用，因此弱相互作用的双重结构可以在最小SU（8）模型的框架中得到正确的理解和容纳。在它的预言中，最关键的一个是在TeV尺度上只存在三个伪戈德斯通玻色子家族和它们的超伙伴3（5+ \bar 5）+ SU（5）-单线态，这明显改善了MSSM的统一图像。
1997-04-04 hep-ph
Phenomenological constraints on SUSY SU(5) GUTs with non-universal gaugino masses
我们研究了具有非普适质量的超对称SU（5）大统一理论的唯象问题。对于大的tan β，我们调查成功的电弱对称性破缺的要求，积极的Stau质量平方和B到S的伽马衰变率的约束。在允许的区域内，确定了最轻超对称粒子的性质。给出了质谱的实例。我们还计算了由于超伴子对底部质量的环修正。
1999-09-29 hep-ph
Gravitational waves and proton decay: complementary windows into GUTs
质子衰变是大统一理论（GUTs）的一个确凿证据。Super-Kamiokande的研究导致了对GUT对称破缺尺度的严格限制。大型多用途中微子实验DUNE、Hyper-Kamiokande和JUNO将发现质子衰变或进一步推动对称性破缺标度超过$10^{16}$ GeV。大统一理论的另一个可能的观测结果是，在大统一理论破裂到标准模型规范群的过程中，宇宙弦网络的形成。在膨胀的宇宙中，这样一个弦网络的演化产生了一个随机的引力波背景，它将被许多引力波探测器在很宽的频率范围内测试。我们证明了在确定$SO(10)$ GUT断裂链时，质子衰变和宇宙弦产生的引力波的观测之间的非平凡互补性。我们表明，这样的观察可以排除$SO(10)$打破通过翻转$SU(5)\times U(1)$或标准$SU(5)$，而打破通过Pati-Salam中间对称，或标准$SU(5)\times U(1)$，可能是有利的，如果一个大的分离的能量尺度与质子衰变和宇宙弦的指示。我们注意到，最近的NANOGrav实验结果已被解释为宇宙弦在$\sim 10^{14}$ GeV的证据。这将有力地指向大统一体的存在，其中$SO(10)$是主要候选者。我们表明，结合已经可用的质子衰变的限制，可以确定首选的对称性破缺路线的标准模型。
2021-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge Coupling Unification in E6 F-Theory GUTs with Matter and Bulk Exotics from Flux Breaking
我们考虑E6 F理论大统一理论（GUTs）中的规范耦合统一，其中E6被打破的标准模型（SM）规范群使用通量。在这样的模型中，有两种类型的外来物可以影响规范耦合统一，即来自E6的27维表示中的物质曲线的物质外来物和来自E6的伴随78维表示的体外来物。我们探讨了从低能谱中完全或部分去除大块外来物质所需的条件。在后一种情况下，我们将表明，（奇迹般地）规范耦合统一可能是可能的，即使有大量的异国情调在TeV规模。事实上，在某些情况下，为了消除来自其他TeV尺度物质的影响，大量的外来物质有必要存活到TeV尺度，这些外来物质本身会破坏规范耦合统一。在这些情况下，物质和大体积外来物质的结合可以导致精确的规范耦合统一，这对于任何一种外来物质本身都是不可能的。物质和大量外来物质在TeV尺度上的组合代表了E6 F理论GUT的独特而引人注目的特征，可以在LHC上进行测试。
2014-01-13 hep-ph hep-th
Simple GUTs
除了一些积极的特征，如受约束的超荷分配，大统一模型通常有一些不受欢迎的方面，主要与丰富和特殊选择的物质内容有关。我讨论了一些想法，这可能有助于解释（部分）这种明显的复杂性，在简单的结构方面的大统一。我还指出，传统的标准，用于建立微调的大统一模型应修改，如果这些模型被视为有效的低能量描述的一个更基本的理论。
1996-10-09 hep-ph
Higgs--Matter splitting in quasi-realistic orbifold string GUTs
E6大统一将标准模型物质和希格斯态结合在单一的27表示中。我讨论如何E6结构的准现实的自由费米子杂弦模型的基础。E6 -> SO（10）× U（1）破缺由N=1配分函数中的GSO相得到。在几种情况下，证明了这种对称性破缺阶段与特定选择的边界条件基向量，这是在准现实模型中使用的等效。因此，SO（10）的旋量16表示中的物质态产生于扭曲的扇区，而希格斯态产生于非扭曲的扇区。E6对称性破缺模式可能的额外的唯象影响进行了讨论。
2006-06-07 hep-ph hep-th
Dark matter from SUGRA GUTs: mSUGRA, NUSUGRA and Yukawa-unified SUGRA
引力介导的超对称破缺模型在R宇称守恒下产生宇宙中的暗物质。我回顾中性伴子暗物质的最小超引力模型（mSUGRA），模型与非通用的软超对称性破缺项（NUSUGRA），产生一个良好的回火中性伴子，和统一的汤川耦合模型在大统一的GUT尺度（可能会发生在SO（10）超对称性大统一理论）。后一种模型很难容纳中性伴子暗物质，但如果暗物质粒子是轴子和轴伴子，则可以很好地工作。
2008-12-12 astro-ph hep-ph
Global Analysis of Electroweak Data in SUSY GUTs
一个$χ^2$分析最近在文献中讨论的几个超对称大统一体。我们得到的整体拟合的电弱数据，其中包括规范耦合，规范玻色子质量，BR（$b\to sγ$）和质量的费米子的所有三代和他们的混合角。因此，我们能够测试规范统一，辐射电弱对称性破缺，超对称性部门（-在超引力引起的超对称性破缺的背景下）和汤川部门在每个特定的模型自洽。研究的模型之一提供了一个非常好的适合与$χ^2 \sim 1$的3个自由度，在一个大的区域允许的超对称性参数空间。在这种情况下，汤川部门工作得很好，分析最终测试了统一约束的MSSM。采用这种观点，在本演讲的第二部分中，我们将重点关注BR（$b\to sγ$）的拟合细节，并讨论$δm_b^{SUSY}$，$α_s(M_Z)$和$α_s(M_G)$的GUT阈值之间的相关性。我们的结论是，一个有吸引力的SO（10）派生制度的MSSM仍然是一个可行的选择。
1997-12-03 hep-ph
Testing Realistic $SO(10)$ SUSY GUTs with Proton Decay and Gravitational Waves
本文分析一个经两级中间对称性破缺到标准模型的超对称SO(10)大统一理论，利用两圈重整化群方程和阈值修正，研究B−L破缺产生的亚稳态宇宙弦引力波、质子衰变、中微子质量与混合、重子不对称性及暗物质候选者，并与NANOGrav、Hyper-K和JUNO等观测约束对照。
2024-03-29 hep-ph
High Temperature Symmetry Breaking via Flat Directions
我们表明，自然存在的超对称理论中的平坦方向允许nonrestoration的全球和/或规范对称性。这对超对称大统一理论具有重要的宇宙学意义，特别是它提供了一个解决量子力学问题的方法。
1999-06-01 hep-ph
Group-Theoretical Aspects of Orbifold and Conifold GUTs
在大统一的背景下，简单和直接的唯象适用性的场论orbifold结构的动机，我们着手调查非常丰富的群论的可能性开放给这种类型的模型建设。特别是，我们展示了如何每一个最大秩，一个简单的李群的正规子群可以通过orbifolding和确定在哪些条件下降秩是可能的。我们研究了标准模型物质是如何从高维超对称多重态产生的。新的模型建设的选择出现，如果放弃全球orbifold建设，一般的锥形奇点和一般规范扭曲与这些奇点被认为是。从纯场论的角度来看，这样的模型，其中一个可能被称为conifold大统一理论，只需要一个非常温和的放松的约束orbifold模型建设。我们最感兴趣的具体例子包括E_7破缺为SU（5）和E_8破缺为SU（4）xSU（2）xSU（2）（有额外的因子群），其中三代标准模型物质来自规范扇区，并且这些族通过SU（3）R对称性或通过原规范群的SU（3）味子群相互关联。
2003-08-18 hep-ph hep-th
Roadmap of left-right models based on GUTs
我们对具有$SU(N)_L\otimes SU(N)_R \otimes \mathcal{G}$形式的左右中间规范对称性的大统一理论$SO(10)$和$E(6)$进行了详细的研究。质子衰变寿命限制的统一尺度为$ \gtrsim 10^{16}$ GeV，如本文所讨论的，不必要的宇宙学遗迹可以避免，如果中间对称尺度为$ \gtrsim 10^{12}$ GeV。在这些条件下，我们研究了规范耦合的重整化群演化，并对所有可能发生统一的左右模型进行了比较分析。D-宇称守恒和破缺的情况下，以及超对称（SUSY）和非超对称（非-SUSY）的版本，被认为是。除了费米子和标量表示在每个阶段的对称性破缺，有助于$β$ -功能，我们列出了中间的左，右组成功地满足这些要求。我们利用5维动力学混合有效算子实现统一和大的中间尺度。在超对称的情况下，一个重要的结果是，要实现成功的统一，一些破缺模式，超对称破缺的规模需要至少是几个TeV。在这些情况中的某些情况下，中间尺度可以低至$\sim 10^{12}$ GeV，对于超对称尺度为$\sim 30$ TeV。这对超对称粒子的对撞机搜索和最轻的中性伴子作为暗物质的现象学有重要的影响。
2018-04-06 hep-ph
Baryon Number in Warped GUTs : Model Building and (Dark Matter Related) Phenomenology
在过去的一年里，人们提出了一个新的非超对称框架来研究高维翘曲几何中SU（2）_L * SU（2）_R * U（1）_{B-L}的电弱对称破缺（有或没有Higgs）。在这项工作中，我们将这个规范结构嵌入到一个GUT，如SO（10）或Pati-Salam。我们最近（在hep-ph/0403143）表明，在一个扭曲的大统一理论中，一个稳定的卡鲁扎-克莱因费米子可以作为质子稳定性的结果出现。在这里，我们指定一个完整的现实模型，这种粒子是一个弱相互作用的右手中微子，并提出了一个详细的研究，这个新的暗物质候选人，提供遗迹密度和检测预测。我们讨论了与其他轻（<~ TeV）KK费米子（与中微子有关）的存在相关的唯象方面，它们的轻是顶夸克的重的直接结果。AdS/CFT解释这一结构也被提出。大多数定性结果不依赖于电弱对称性破缺的性质，只要它发生在TeV膜附近。
2005-07-08 hep-ph
Strings, Unification and dilaton/moduli-induced SUSY-breaking
我将讨论几个有关弦模型作为所有相互作用的统一理论的问题。在对弦背景下的规范耦合统一作了简短的回顾之后，我讨论了构造$SU(5)$和$SO(10)$弦-大统一理论的可能动机。我描述了使用不同的orbifold技术，这样的字符串大统一体的建设，并强调这些属性可能是一般的。虽然$SO(10)$和$SU(5)$ String-GUT相对容易构建，但GUT标度以下的频谱通常大于MSSM的频谱，并且包括彩色八位字节和$SU(2)$三元组。这些理论的唯象前景进行了讨论。然后，我转向讨论软超对称性断裂条件下获得的假设下，超对称性断裂弦方案的π/模占主导地位。我强调了货币部门所引起的软条款的独特有限性。这些改进的有限性属性似乎是相关的基础$SU(1,1)$结构的介子耦合。最后，我对$N=1$二元性进行了展望和一些推测。
1995-05-24 hep-ph hep-th
Grand Unification in Higher Dimensions with Split Supersymmetry
本文研究了具有分裂超对称性的高维大统一模型中的规范耦合统一问题。我们专注于5D和6D orbifold大统一理论，这允许一个简单的解决方案，以几个问题的4D大统一理论，以及控制大统一理论的规模阈值校正。在轨道大统一理论中，可计算的阈值修正可以提高或降低对$α_s(M_Z)$的预测，其方式取决于希格斯场的位置。另一方面，分裂超对称性降低了对$α_s(M_Z)$的预测。因此，分裂的超对称性改变了希格斯场在轨道大统一理论中的首选位置。在最简单的模型中，我们发现规范耦合统一更倾向于希格斯二重态，它们生活在轨道不动点上，而不是在体中。此外，相对高尺度的超对称性破缺的$10^{10\pm 2}$ GeV的一般青睐。
2005-03-08 hep-ph
General Gauge and Anomaly Mediated Supersymmetry Breaking in Grand Unified Theories with Vector-Like Particles
在大统一理论（GUTs）中，从轨道和各种弦结构中，一般的类矢量粒子不需要形成完整的SU（5）或SO（10）表示。为了具体实现它们，我们提出了轨道SU（5）模型，轨道SO（10）模型，其中规范对称性可以分解为翻转的SU（5）× U（1）_X或Pati-Salam SU（4）_C × SU（2）_L × SU（2）_R规范对称性，以及F理论SU（5）模型。有趣的是，这些矢量状粒子可以在TeV尺度上，这样最轻的CP甚至希格斯玻色子质量都可以被提升，或者在规范介导的超对称破缺（GMSB）中扮演信使场。考虑GMSB、紫外不敏感反常介导的超对称破缺（AMSB）和偏转AMSB，我们研究了SU（5）模型、翻转SU（5）XU（1）_X模型和Pati-Salam SU（4）_C X SU（2）_L X SU（2）_R模型中从大统一尺度到电弱尺度的一般规范质量关系及其指数。在偏转的AMSB中，我们还定义了新的高根质量关系指数，并计算了它们。利用这些高更质量关系及其指数，我们可以探测GMSB和偏转AMSB中的中间尺度信使场，确定超对称破缺的中介机制，并区分四维大统一理论、轨道大统一理论和F理论大统一理论。
2011-10-10 hep-ph hep-th
Towards predictive flavour models in SUSY SU(5) GUTs with doublet-triplet splitting
讨论了四维超对称SU（5）大统一理论（GUT）中二重态-三重态分裂问题的双缺失伙伴机制解如何与GUT尺度下夸克-轻子汤川耦合比的预测模型相结合。为了实现这一目标，在伴随表象中引入第二个SU（5）破缺的Higgs场是非常有用的，我们讨论了所有可能的具有两个伴随Higgs场的可重整化超势，并从双环规范耦合统一分析中计算了对GUT标度和有效三重态质量的约束。两个明确的味模型与不同的预测大统一体规模汤川部门，包括塑造对称性和重整化信使部门。为了计算色三重态交换引起的质子衰变速率，针对可能的五维和六维算子计算了它们耦合所需的Clebsch-Gordan系数。它们在附录中的详细表格中提供，以及用于GUT风味模型构建的其他有用材料。
2014-09-26 hep-ph
GUTs without guts
标准模型族的结构是从一类具有U（M）x U（N）因子的膜模型中推导出来的，它来自两个温和的人择条件：一个无质量的光子和一个不会变成无质量带电粒子等离子体的宇宙。如果我们选择M=3和N=2，则显示的唯一选项是具有未确定数量的族的标准模型。我们不假设U（1）嵌入、电荷量子化、族重复，也不假设费米子表示;所有这些特征都是在假设一个二重态希格斯粒子的情况下导出的。在稍微强一点的假设下，甚至希格斯表象也是确定的。我们还考虑了一个更一般的类，需要一个渐近自由的强SU（M）（与M geq 3）从第一个因素和电磁U（1）嵌入在两个因素的相互作用。我们允许在任何表象中至多有一个希格斯玻色子破缺U（N）× U（1）味群的希格斯对称性，并允许SU（M）破缺任何手征对称性。当M=3时，有大量的解具有不间断的U（1）。在所有这些中，夸克有三分之一的电荷，而色单线态与轻子相比有整数电荷。因此，标准模型电荷量子化对任何N都成立。只有当N=2时，这些模型才允许SU（5）大统一理论的扩展，但这种扩展对理解标准模型没有任何好处;它只会引起复杂化，例如二重态-三重态分裂问题。虽然所有这些模型都有一个无质量的光子，但除了标准模型之外，所有模型都被第二人择条件排除在外。在这类膜模型中，标准模型被实现为一个去掉了肠子的大统一体，只保留好的部分：一个没有肠子的大统一体。
2014-01-20 hep-ph hep-th
Particle Physics Implications of F-theory
我们回顾了在强耦合的IIB型弦论F-理论中实现大统一理论的最新进展。我们的主要重点是预期的低能量现象的最小类的F-理论大统一理论。我们介绍了这种结构的主要成分，然后在这个框架下，如大统一理论模型的破坏，双三重态分裂，质子衰变的定性特征。接下来，我们将回顾在夸克和轻子扇区实现味层次结构的建议。我们讨论了可能的超对称性破缺的情况下，其后果的实验，以及几何最小实现的F-理论大统一理论，其中包括大多数这些功能。
2010-07-14 hep-ph hep-th
F-theory, GUTs, and the Weak Scale
本文研究了一类局部F-理论GUT模型中规范介导的超对称破缺的变形，其中超对称破缺的尺度决定了μ项的值。几何相关的这两个尺度约束的软超对称性破坏参数的MSSM。在这种情况下，隐藏的超对称性破坏部门涉及一个异常的U（1）Peccei-Quinn对称性，禁止裸μ和B μ条款。这个部门通常打破超对称性在所需的范围内的能量尺度通过一个简单的弦混合的Fayet和Polonyi模型。当超对称性破缺的隐藏扇形尺度为F^（1/2）~ 10^（8.5）GeV时，朱迪斯-马谢罗机制的一个变体产生的值为μ ~ 10^2 ~ 10^3 GeV。此外，B亩问题解决，由于温和的层次之间的大统一组织规模和普朗克规模。这些模型将超对称破缺与QCD轴子联系起来，通过一个衰变常数为f_a ~ M_（GUT）* μ/ L的轴子来解决强CP问题，其中L ~ 10^5 GeV是规范介导模型中规范质量统一的特征标度，μ/ L ~ M_（GUT）/M_（pl）~ 10^（-3）。我们发现f_a ~ 10^12 GeV，接近唯象可行窗口的高端。在这里，轴子是被引力子吃掉的戈尔茨坦模。引力伴子是质量约为10^1 - 10^2 MeV的LSP，而类双星中性伴子（通常）是质量约为10^2 - 10^3 GeV的NLSP。与电弱对称性破缺的相容性也决定了tan（beta）~ 30 +/- 7的值。
2009-08-28 hep-ph hep-th
Inflation and B-L breaking scale
暴胀出现在超对称大统一理论（susy GUTs）中，没有微调，宇宙弦通常在暴胀结束时形成。因此，弦和暴胀都对极早期宇宙中的密度扰动有贡献，而密度扰动导致结构形成和CMB各向异性。这可能会给我们一个提示，关于$B-L$突破规模。
1998-02-16 hep-ph
Structure and prospects of the simplest SO(10) GUTs
我们概括了最简单的SO（10）大统一模型类的最新结果，其中GUT尺度对称性破缺是由伴随的Higgs表象触发的。我们认为，传统上使用的最小生存近似的大统一体和跷跷板规模的估计往往是盲目的参数空间中的一些非超对称统一的SM规范耦合所需的中间尺度状态非常有趣的部分，可以作为轻的TeV域中留下自己的印记。严格的最低生存为基础的估计的B-L规模被放宽多达四个数量级，从而承认一个一致的实施标准的跷跷板机制，即使没有过度的微调暗示了以前的研究。最小可重整SO（10）大统一理论作为质子衰变可计算理论的潜在候选者的前景进行了简要的讨论。
2012-10-14 hep-ph
The Point of E_8 in F-theory GUTs
我们表明，在F理论大统一理论中，对夸克和轻子部分的味层次的自然解释需要内部几何中的E_8增强的一个点，所有汤川耦合都起源于此。作用于七膜构型的单值群在这个分析中起着关键作用。此外，E_8结构自动导致最小规范介导的超对称破缺所需的额外场和相互作用的存在，而几乎没有别的。令人惊讶的是，我们发现，在所有的狄拉克中微子的情况下，除了一个规范介导的超对称性破缺扇区的信使场转换为矢量类对在SU（5）的10 + 10*。我们还分类暗物质候选人可从这个增强点，并排除了湮灭和衰变的暗物质的情况下，解释最近的实验PAMELA，ATIC和费米。在F-theory GUT模型中，10-100 MeV质量的引力子仍然是暗物质的主要候选者，因此暗示了最近实验信号的天体物理起源。
2010-07-14 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Grand Pleromal Transmutation : condensates via Konsishi anomaly, dimensional transmutation and ultraminimal GUTs
使用的一致性要求有关的手征凝聚所施加的所谓的广义小西异常，我们表明，通过高根诺凝聚{ \emph{in the ultraviolet} }驱动器规范对称性破缺的一大类{ \emph{asymptotically strong} }超级杨米尔斯希格斯理论的尺寸嬗变。对于伴随多重态手征超场$Φ$（变换为非阿贝尔规范群G的$r \times \bar r$表示），通过求解广义小西反常（GKA）方程，可以计算确定规范群凝聚的尺度$Λ_{UV} \simeq M_X \, e^{\frac{8π^2}{ g^2(M_X) b_0}} $的量子修正VEV。因此，规范耦合在微扰统一尺度$M_X$产生的大统一理论对称性破缺VEV的非微扰维度嬗变。这就避免了在超势中需要大的（或任何）输入质量尺度。降秩可以通过包括变换为$({\bf Q}(r),{ \bf\bar Q}(\bar r))$或$ (\Sig((r\otimes r)_{symm})), \Sigb(({\bar r \otimes\bar r})_{symm})$的手征超场对来实现，其与$Φ$形成三线性矩阵规范不变量$\bar Q\cdot Φ\cdot Q, \Sigb \cdot Φ\cdot \Sig $。新的，强大的和{ \emph{ultraminimal} }大统一算法出现的分析。我们用Spin（10）的$16$ -ple…
2020-08-16 hep-ph
5D Super Yang-Mills Theory in 4D Superspace, Superfield Brane Operators, and Applications to Orbifold GUTs
导出了5维超对称Yang-Mills理论在4d超场下的一个显规范不变形式。它依赖于一个超对称和规范协变导数算子在$x^5$方向。这种提法允许通过结合不变的4D超场表达式的额外限制下的5D洛伦兹对称性的高导数算子的系统研究。在5d理论在规范对称破缺的轨道上被紧化的情况下，该形式可以用来简单讨论在不动点的限制对称下可能的膜算子不变。这与最近构建的高维大统一理论（orbifold GUT）特别相关。几个应用，包括质子衰变运营商和膜本地化的质量条款，进行了讨论。
2002-04-03 hep-ph hep-th
Inflation and Inverse Symmetry Breaking
提出了两个标量场的对称性逆破缺暴胀模型。成功的通货膨胀的参数上的约束。一般情况下，应满足不等式$λ_1\ll g <λ_2$，其中$λ_{1,2}$和$g$分别是两个标量场自相互作用和相互作用的耦合常数。给出了一个$SU(5)$大网格相变的例子和数值研究。该模型引入了一种新的暴胀发生机制。
1996-10-14 hep-ph
MSSM Higgs : Window into Susy GUTs
最小超对称SO（10）大统一理论已经发展成为一个完全现实的理论，它不仅统一了规范耦合，而且通过对大统一理论有效的MSSM-SM匹配条件引入量子修正，使得已知的费米子谱和混合矩阵可以精确拟合。拟合产生的预测的性质的sparticle光谱的基础上所需的阈值校正。这表明2008年$A_0$的值必然很大：早在126 GeV的希格斯发现使其成为一个普遍的假设之前。GUT尺度阈值校正的紧急有效MSSM希格斯粒子的正常化改善了长期存在的Susy GUT难题的快速五维算子介导的质子衰变。数值研究表明，在完全真实的模型中，低于或接近当前实验上限的B-破坏率是可行的。我们的结果意味着，具有大量场的UV完备模型，如卡鲁扎-克莱因模型或弦论，必须能够计算阈值校正，才能被认为是定量理论，而不仅仅是寓言。在拟合过程中需要改进的讨论。通过测量动力学项的味对称性，同时保留重正化性和成功的MSGUT对称性破缺模式，泛化的NSSGUT可以通过在统一尺度下将完整的规范对称性自发破缺到MSSM来动态生成所观察到的MSSM的汤川结构。因此，关注MSSM希格斯粒子从大统一理论中的多个希格斯双重态中的出现，为观察完全可计算和现实的MSGUTs中指定的能量远程紫外动力学提供了一个至关重要的窗口。
2015-11-23 hep-ph
SUSY Model Building
本文回顾了超对称模型建立的一些最新研究方向，重点讨论了最小超对称标准模型（MSSM）中的超对称破缺机制、“小”层次和$μ$问题等。然后讨论了超对称大统一理论和弦论中的UV完备化。
2007-10-19 hep-ph
Deformations of Starobinsky Inflation in No-Scale SU(5) and SO(10) GUTs
针对Starobinsky暴胀模型与ACT、SPT新数据的张力，研究在无标度SU(5)和SO(10)大统一理论中引入形变，结合质子寿命等约束分析，发现部分模型可容纳数据且避免初始场相关问题
2025-08-18 astro-ph.CO hep-ph
Comparatively Light Extra Higgs States as Signature of SUSY $\mathrm{SO}(10)$ GUTs with 3rd Family Yukawa Unification
我们研究了超对称（SUSY）$\mathrm{SO}(10)$大统一理论和超对称破缺软项的$\mathrm{SO}(10)$-激励边界条件下的$3$ rd族汤川统一。我们考虑$μ<0$，使得超对称环阈值效应能够很好地拟合所有第三族质量的带电标准模型（SM）费米子。我们发现，拟合第三家族的质量与SM类希格斯粒子的质量，该方案预测的质量的超伙伴粒子和额外的希格斯态的MSSM：虽然预测的sparticles是相对较重的（高于目前的LHC约束，但在未来的碰撞机的范围内），光谱的特点，最轻的新粒子是额外的MSSM希格斯。我们表明，这种效应对于GUT边界条件的许多变形来说相当鲁棒，但事实证明对自上而下汤川统一的精确性很敏感。尽管如此，与精确的上下汤川统一（源于例如\从GUT阈值校正或高维算子），该方案仍然预测额外的MSSM希格斯粒子的质量不超过$1.5\,\mathrm{TeV}$，这可以通过测试，例如通过未来的LHC寻找ditau衰变$H^0/A^{0}\toττ$。因此，在其他新的MSSM粒子之前找到额外的MSSM希格斯粒子可能是汤川统一$\mathrm{SO}(10)$ GUT的确凿证据。
2019-10-11 hep-ph
Low-Energy Probes of No-Scale SU(5) Super-GUTs
我们探讨了无标度SU（5）超大统一理论模型中$μ\to e γ$分支比$\text{BR}(μ\rightarrow eγ)$和电子偶极矩（eEDM）$d_e$的可能值，该模型的边界条件是软超临界物质标量质量在高于大统一理论尺度$M_{\rm GUT}$的高输入标度$M_{\rm in}$处消失.我们考虑到宇宙学冷暗物质密度，$Ω_{CDM} h^2$，希格斯质量，PDMATHAMS，和实验下限的寿命$p \to K^+ \bar ν$，占主导地位的质子衰变模式在这些超级大统一体模型的约束。要用$Ω_{CDM} h^2$和$M_h$来证明这个极限，需要使负责电荷2/3夸克质量的希格斯场扭曲，也可能使负责电荷1/3和带电轻子质量的希格斯场扭曲，并使其具有依赖于模型的软超光速破缺质量。我们考虑六种可能的模型的超级大统一体的初始条件，和两种可能的选择夸克味混合，对比他们的预测质子衰变的版本中，混合效应被忽略的模型。我们发现，$τ\left(p\rightarrow K^+ \barν\right)$可能是即将到来的超神冈实验，而所有的模型预测$\text{BR}(μ\rightarrow eγ)$和$d_e$低于当前和未来的实验灵敏度或两种口味的选择，当考虑到暗物质密度，希格斯质量和当前的质子衰变约束。然而，在其中两个模型中，有有限的区域具有其中一种风味选择，其中在重核上的$μ\to e…
2020-11-06 hep-ph
Lepton flavor violation and electric dipole moments from an intermediate scale in SUSY grand unification
我们展示了如何一个中间的规范对称性破缺标度可以是一个来源的轻子味破坏和EDM的电子和中子超对称大统一理论。普适软超对称破缺算符可以在GUT尺度或更高尺度上引入。
1996-11-11 hep-ph
Alternative Renormalizable Minimal SO(10) GUTs and Data Fitting
另一种可重整化的最小$SO(10)$模型由汤川耦合与$\textbf{10} \oplus \textbf{120}$ Higgs场组成，而右手（RH）中微子Majorana质量通过Witten机制产生。由于类矢量夸克对标准模型重整化群方程的额外贡献，在大统一尺度上实现了规范耦合统一以及费米子质量和混合的独特模式。我们执行的模型的拟合带电费米子质量的实验数据和CKM矩阵。对于$m_c$、$m_s$、$m_b$和$m_τ$，最佳拟合点是通过大拉伸获得的。对于通过添加$\textbf{10}'$或$\textbf{120}'$对最小模型的修改，tau质量的大偏差排除了所有这些模型。在底夸克和矢量夸克混合的情况下，质量矩阵很好地拟合了带电费米子，但轻中微子质量标度上的束缚排除了这种情况。为了改善这一缺陷，我们考虑两步对称性破缺的情况下，$SO(10) \rightarrow SU(5) \rightarrow SU(3)_C \times SU(2)_L \times U(1)_Y$，与$SO(10)$打破普朗克尺度导致辐射产生的RH中微子马约拉纳质量是在普通的跷跷板尺度。对于这种情况下，我们找到了最佳的拟合点与$χ^2 = 7.8$一致的实验结果，包括中微子部门。最大偏差为2.3 $σ$，对应于奇异夸克质量。因此，对奇异夸克质量的更精确测定可以检验这个模型。对于最佳拟合点，我们发现有效…
2020-03-10 hep-ph
No-Scale SU(5) Super-GUTs
我们在无标度超引力的背景下重新考虑了最小SU（5）大统一理论（GUT），假设软超引力破缺参数在GUT标度M_GUT之上的某个输入标度M_in满足普适性条件。在建立这样一个无标度的超级大统一理论模型时，必须特别注意避免快速质子衰变的"锡拉“和密度过大的冷暗物质的”卡律布狄斯“，同时还要保证希格斯玻色子的质量是可以接受的。我们没有找到一致的解决方案，如果没有的物质和希格斯场被分配到扭曲的手征超多重态，即使在朱迪斯-Masiero条款的存在。然而，一致的解决方案可能会发现，如果至少有一个五元组的大统一体希格斯场被分配到一个扭曲的手征超多重态，与适当的选择模块的权重。自旋无关的暗物质散射可能在这些一致的解决方案中的一些检测。
2017-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Family symmetries in F-theory GUTs
我们讨论了F理论SU（5）大统一理论，其中部分或全部夸克和轻子族被分配到不同的曲线上，族对称性使汤川矩阵具有首阶秩一结构。我们考虑了重子和轻子数破坏的两种可能性。第一种是基于规范群SU（5）\times U（1）_x \times SU（4）_{ \perp }的翻转SU（5），其中U（1）_x扮演广义物质宇称的角色。我们给出了一个例子，在施加Z_2单值性之后，它具有U（1）_{ \perp }^2族对称性。即使在没有通量的情况下，族对称性的自发破缺也会导致可行的夸克、带电轻子和中微子质量和混合。第二种可能性有一个R-宇称，与底层紧化流形和通量的对称性有关。我们构造了一个具有可变质量和混合角的模型的例子，该模型基于规范群SU（5）\times SU（5）_{ \perp }，在施加Z_2单值性之后具有U（1）_{ \perp }^3族对称性。
2010-05-22 hep-ph hep-th
Renormalization Group Naturalness of GUT Higgs Potentials
我们从最近提出的重整化群自然性判据的角度分析了大统一理论的破缺模式。我们对简单的非超对称SU（5）和SO（10）以及超对称SU（5）大统一理论进行了分析。我们发现，自然性准则可以有利于自发对称性破缺的最小的最大的小群的方向。一些理论之间的差异和没有超对称性也强调。
1998-04-17 hep-ph
String Derived Exophobic SU(6)xSU(2) GUTs
随着希格斯玻色子的发现，标准模型被确认为解释所有亚原子现象的理论。这一观察进一步证实了大统一理论（GUTs）和弦论中的微扰统一。自由费米子形式主义产生了肥沃的土壤建设准现实的杂种-弦模型，对应于环形Z2 xZ 2 orbifold紧化。本文研究了一类新的杂化弦模型，其中GUT群在弦水平上是SU（6）xSU（2）。我们使用我们最近开发的钓鱼算法提取一个三代SU（6）xSU（2）大统一模型的例子。我们探讨的模型的现象，并表明它包含所需的对称性破缺希格斯表象。我们表明，该模型承认平坦的方向，产生一个汤川耦合一个单一的家庭。SU（6）xSU（2）弦GUT模型的新特征是它们产生了一个额外的族普适无异常U（1）对称性，该对称性在弦尺度下可能保持不破缺。该模型的无质量谱不含奇异态。
2012-09-18 hep-ph hep-th
Canonical Gauge Coupling Unification in the Standard Model with High-Scale Supersymmetry Breaking
受F-理论大统一理论（GUTs）中的弦景观和统一规范耦合关系的启发，我们研究了具有高尺度超对称破缺的标准模型（SM）中的正则规范耦合统一和希格斯玻色子质量.在具有GUT尺度超对称破缺的SM中，我们在约5.3 x 10^{13} GeV处实现了规范耦合统一，预测希格斯玻色子的质量范围为130 GeV至147 GeV。在超对称破缺标度为10 ^{16} GeV ~ 5.3 x 10^{13} GeV的超对称模型中，规范耦合统一总是可以实现的，对应的统一大统一尺度M_U分别为10^{16} GeV ~ 5.3 x 10^{13} GeV。同时，我们还得到了希格斯玻色子的质量从114.4 GeV到147 GeV。此外，在GUT标度下，SM压力计联轴器之间的差异小于约4- 6%。进一步，我们从F理论模型建立和轨道结构出发，给出了SU（5）和SO（10）模型，并证明了即使M_U \le为5 × 10^{15} GeV，我们也不存在五维和六维质子衰变问题.
2011-08-24 hep-ph hep-th
Recent Progress in SUSY GUTs
在简要回顾了大统一的动机之后，我讨论了现实的超对称大统一模型构建所面临的主要挑战。其中最主要的是在没有微调的情况下实现双三重态分裂。对称性破缺应该在没有多余的Goldston玻色子的情况下持续发生，MSSM希格斯场的TeV量级的μ项应该自然出现，并且具有小夸克混合角和大轻子混合角的现实费米子质量应该具有一定的预测性。在超对称SO（10）大统一理论的背景下，这些年来在实现这些目标方面取得了重大进展。一个完整的SO（10）模型沿着这条线，其中，有点令人惊讶的是，大统一理论尺度阈值修正规范耦合被发现是小的。这导致质子寿命的预测方案。在d=6（p \to e^+π^0）和d=5（p \to ν-bar K^+）的衰变振幅之间观察到一个有趣的相关性。这类模型预测，这两种质子衰变模式应该是可观察到的，电流灵敏度提高了约5至10倍。
2011-03-17 hep-ex hep-ph
Generalizing Minimal Supergravity
在大统一理论（GUT）中，由于高维算符的存在，标准模型（SM）规范耦合不需要在GUT尺度下统一。考虑到引力介导的超对称破缺，我们首次研究了GUT尺度下的一般规范耦合关系，以及从GUT尺度到电弱尺度的一般规范质量关系。我们为这些关系定义了指数k，它可以在大统一理论中计算，也可以在大型强子对撞机和未来的国际直线对撞机上确定。因此，我们给出了这些理论中的GUT尺度的具体定义，并提出了一种新的方法来测试一般GUT在未来的实验。我们还讨论了五种具有有趣可能性的特殊场景。利用这些普适公式，我们给出了SU（5）和SO（10）模型中所有的GUT尺度规范耦合关系和所有的规范质量关系，并计算了相应的指数k。特别是在目前广泛研究的传统SU（5）和SO（10）模型中，k的取值为5/3。此外，我们还讨论了U（1）通量效应在F理论大统一理论中的场论实现，并计算了它们的指数k。
2010-08-31 hep-ph hep-th
Realistic Standard Model Fermion Mass Relations in Generalized Minimal Supergravity (GmSUGRA)
大统一理论（GUTs）在低能时常常预言错误的标准模型（SM）费米子质量关系m_e/m_μ = m_d/m_s。为了解决这个问题，我们考虑了广义最小超引力（GmSUGRA）模型，这是一种具有引力介导的超对称破缺和高维算子的大统一理论。在超势和Kähler势中引入不可重正化项，我们可以得到具有GUT Higgs场的SU（5）模型在{ \bf 24}和{ \bf 75}表象中以及SO（10）模型中正确的SM费米子质量关系.在后一种情况下，规范对称性被分解为SU（3）_C X SU（2）_L X SU（2）_R X U（1）_{B-L}、翻转的SU（5）X U（1）_X或SU（3）_C X SU（2）_L X U（1）_1 X U（1）_2。特别是，我们第一次在考虑Kähler势中的高维算子的情况下，在大统一理论中生成了真实的SM费米子质量关系。
2011-02-27 hep-ph hep-th
