Probing TeV gravity with extensive air-showers
质心能量大于基本引力尺度的粒子碰撞可以产生非微扰引力物体,如黑洞和膜。在具有大额外维度的模型中,基本引力尺度可能在TeV左右,这使得下一代粒子对撞机和超高能宇宙射线有可能产生这种非微扰引力物体。TeV引力物体的衰变与标准模型过程有很大不同,因此这些新想法的探测器是触手可及的。研究了超高能宇宙中微子产生的广延空气簇射(EAS)中标准模型与TeV引力相互作用的差异。我们发现,区分TeV重力从标准模型相互作用一般是困难的,但不是不可能的几个独特的签名。
2003-06-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Some Remarks on Theories with Large Compact Dimensions and TeV-Scale Quantum Gravity
我们评论了大紧化半径理论和TeV尺度量子引力的一些含义。这些问题包括高能引力散射截面的行为和超高能宇宙射线和中微子散射的后果,如何产生自然轻中微子质量的问题,夸克-轻子统一问题,等效原理和宇宙学常数。
1998-11-13 hep-ph hep-th
TeV gravity in four dimensions?
我们描述了一个模型,其中统一引力和量子力学的理论的基本尺度M_ \star在TeV范围内,但不需要额外的时空维度。在低能量下引力的弱点是由于一个大的真空期望的类介子场。该模型需要一个小的无量纲参数(自耦合的微扰子),但没有微调。我们详细讨论了模型中所需的非微扰量子引力动力学假设。我们观察到M_ \star可能非常小,小于TeV,并且该模型可能导致LHC中大量的强耦合效应。然而,半经典黑洞不会产生。
2007-11-14 hep-ph hep-th
Quantum gravity at a TeV and the renormalization of Newton's constant
我们研究重整化效应是否能使牛顿常数随能量发生显著变化,甚至可能在不引入额外维度的情况下将量子引力的尺度减小到TeV区域。我们研究了一个模型,实现了这种可能性,并从生产小黑洞描述实验签名。
2008-11-21 hep-ph hep-th
Black hole and brane production in TeV gravity: A review
在具有大额外维度的模型中,质心能量大于基本引力尺度的粒子碰撞可以产生非微扰引力物体,如黑洞和膜。这些超普朗克天体的形成和随后的衰变将在粒子对撞机和高能宇宙射线探测器中被探测到,并在宇宙学和天体物理学中具有有趣的意义。本文综述了TeV尺度下黑洞和膜的产生。
2002-10-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Signatures of TeV Scale Gravity in High Energy Collisions
在TeV尺度统一模型中,重力在4+d维中传播,而规范场和物质场被限制在四维膜中,重力在TeV尺度下变得很强。对于这样的情况下,我们研究强引力相互作用在一个有效的史瓦西几何。出现了两种制度。对于大的碰撞参量,比率rho=(Rs/ro)1+d(其中Rs是史瓦西半径,ro是最接近黑洞的距离)很小,偏转角与rho成比例(类似卢瑟福型散射);对于小的碰撞参量,偏转角发展成对数奇异性,当rho=rho crit= 2/(3+d)时,偏转角变为无穷大。这种奇异性反映为后向散射的强烈增强(如荣耀型效应)。我们提出了一个独特的签名黑洞形成粒子碰撞TeV的能量,观察后向散射事件及其相关的衍射效应。
2004-10-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Black Hole Production in Large Extra Dimensions at the Tevatron: Possibility for a First Glimpse on TeV Scale Gravity
研究了Tevatron能量下大额外维黑洞的产生。我们发现,黑洞可能已经创建了少量的$\bar p p$碰撞在$\sqrt s=1.8$ TeV。对于下一个Tevatron运行($\sqrt s=2.0$ TeV)大生产率的黑洞的预测。
2002-11-13 hep-ph
NLO-QCD corrections to e+ e- --> hadrons in models of TeV-scale gravity
本文在TeV尺度引力模型下,通过光子交换、Z交换和引力子交换,给出了对e+ e->强子过程的NLO QCD修正.本文简要讨论了这些QCD修正对线性对撞机额外维搜索的定量影响。
2004-05-30 hep-ph
Violation of Angular Momentum Selection Rules in Quantum Gravity
量子场论中角动量守恒的一个简单推论是,交换不同自旋J粒子的s通道振幅的干涉在完全角积分后消失。我们表明,虽然这一规则在量子引力中的大质量引力子介导的散射过程中成立,但当考虑到无质量引力子与标量粒子s-通道交换的干扰时,无质量引力子s-通道交换打破了正交性,只要所有的外部状态都是大质量的。结果发现,在爱因斯坦理论中,么正性意味着在引力子与大质量物质场的耦合中,角动量在量子水平上是不守恒的。这一结果可以解释为一个新的异常,揭示了著名的范达姆-韦尔特曼-扎哈罗夫不连续的未知方面。
2003-10-15 gr-qc hep-ph hep-th
Plasma graviton production in TeV-scale gravity
在TeV尺度引力的ADD模型中,发展了经典等离子体与Kaluza-Klein(KK)引力子相互作用的理论。在动力学方法中,等离子体被描述为带电粒子和麦克斯韦场都被限制在膜上的系统。在线性化理论中引入了与生活在大体积中的多维引力和$n$紧致额外维的相互作用。考虑等离子体集体效应,通过等离子体能量动量张量涨落的两点关联函数计算了KK引力子发射率。除了已知的机制(如韧致辐射和重力-普里马科夫效应),我们发现基本上集体渠道,如凝聚的等离子体波引力子可能会表现在湍流等离子体。我们的结果表明,通常使用的速率的KK引力子生产的恒星和超新星可能被低估。
2010-12-14 gr-qc hep-ph
Next-to-Leading Order QCD Corrections to the Drell-Yan Cross Section in Models of TeV-Scale Gravity
首次给出了TeV尺度引力模型中强子碰撞中引力子诱导过程的次领先阶QCD修正结果,重点讨论了\bar pp和pp碰撞中双轻子对产生的情况.研究了轻子对的不变质量Q、纵分量xF、快度Y和前后不对称性的分布。研究了强子对撞机上QCD修正对额外维搜索的定量影响。结果表明,在大型强子对撞机(\sqrt{S} =14 TeV)中,轻子对的大不变质量Q的K因子相当大(K=1.6),这表明在TeV尺度引力的实验研究中考虑这些QCD修正的重要性。在Tevatron上,K因子基本上不偏离标准模型值。然而,为了使横截面相对于尺度变化保持稳定,必须包含它。
2005-02-16 hep-ex hep-ph hep-th
Comment on stability of atoms and nuclei in multidimensional TeV scale gravity
本文讨论了在以1TeV能量标度为特征的多维引力作用下原子和核子的稳定性。我们指出,多维引力可以在原子和核子组分内部深处产生额外的束缚态。这些状态的特征是与TeV尺度距离相当的大小。我们表明,浅重力诱导的电子和夸克之间的束缚态被排除,因为在原子中的这种束缚态的崩溃过程会发生在时间尺度上,这是在矛盾的普通物质的稳定性目前的数据。万有引力也可能产生双夸克态,这应该被认为是除了那些在文献中讨论。估计表明,对于TeV尺度的引力,紫外发散和紫外重整化的问题是至关重要的。应该存在某种普遍的重整化机制,它在多维引力的存在下稳定原子。
2000-12-19 cond-mat hep-ph hep-th
Collider searches for non-perturbative low-scale gravity states
在对撞机实验中产生非微扰低尺度引力态的可能性在1998年首次被讨论。ATLAS和CMS实验使用大型强子对撞机(LHC)以8 TeV的质子-质子质量中心能量搜索非微扰低尺度重力状态。这些实验现在已经严重地面临着17年前提出的产生非微扰低尺度引力态的可能性。我将总结搜索的结果,给出他们的意思的个人观点,并作出一些预测13 TeV的质量能量中心。我还将讨论早期的ATLAS 13 TeV质量能量中心的结果。
2015-09-23 gr-qc hep-ex hep-ph
Black hole gas in TeV-gravity models
在温度接近基本尺度的等离子体中,一小部分粒子将经历跨普朗克碰撞,这可能导致微观黑洞(BH)。我们研究了一个系统(一个黑洞气体)的动力学定义的辐射在一个给定的温度耦合到一个分布的BH的不同质量。我们的分析包括在光子-光子碰撞中BH的产生,BH蒸发,辐射的吸收,两个BH的碰撞产生一个更大的BH,以及膨胀的影响。我们发现,该系统可能遵循两个不同的通用路径取决于初始温度的等离子体。
2009-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weak Scale Quantum Gravity Effects for $γγ\to ZZ$ in the TeV region
我们考虑了在弱尺度量子引力情形下,自旋为2的大质量引力子对过程$γγ\to ZZ$的影响,该过程在标准模型中可以通过圈图进行.对于广泛的参数,我们表明,大质量引力子留下的签名,应该是可验证的TeV尺度的散射实验。
2002-03-20 hep-ph
Comparing the same-side "ridge" in CMS p-p angular correlations to RHIC p-p data
CMS合作最近报道了7 TeV p-p碰撞中两粒子角关联的同侧“脊”结构的出现。在7 TeV的p-p碰撞中的脊已经被一些人解释为致密流动QCD介质的证据,在0.2 TeV的更中心的Au-Au碰撞中的脊结构进行了比较。在这项研究中,我们做了详细的比较0.2 TeV的p-p的相关性和CMS的结果。我们发现,7 TeV的最小偏压喷流的相关性是非常相似的那些在0.2 TeV,甚至同侧峰的几何形状的细节。从0.2 TeV的方位角四极系统外推表明,在7 TeV的同侧脊是一种表现的方位角四极与幅度增强应用削减。
2011-01-06 hep-ph
TeV-Scale Black Holes in Warped Higher-Curvature Gravity
我们研究了TeV尺度的额外维黑洞(BH)在Randall-Sundrum模型中的高斯-邦纳高曲率项的作用。这些理论自然导致了在TeV粒子碰撞中产生BH的质量阈值,这可以在LHC/ILC中观察到。这样的BH的寿命进行检查,特别是,我们专注于预测的寿命之间的差异的规范和微规范的描述BH衰变到标准模型膜领域和长寿的遗物的可能性。这些结果的灵敏度的特定混合的费米子和玻色子中存在的标准模型光谱也简要检查。
2006-05-10 hep-ex hep-ph hep-th
Spacetime foam at a TeV
最近的兴趣在TeV尺度的引力,特别是由虚拟黑洞介导的快速重子衰变的可能性的动机,我们研究时空泡沫相互作用的另一个危险的方面:轻子味破坏。我们关联现有的限制引力诱导的退相干中微子部门的规模上的下限的量子引力,并发现,如果时空泡沫相互作用不允许S-矩阵描述的UV截止远远超出电弱规模。这表明弦论为描述TeV尺度的量子引力提供了合适的框架。
2006-10-02 astro-ph hep-ph hep-th
Angular distribution of Drell-Yan process at hadron colliders to NLO-QCD in models of TeV scale gravity
在TeV尺度的引力模型中,对于强子对撞机上的双轻子产生,我们给出了在不变质量和散射角下的双微分截面的NLO QCD修正。对于ADD和RS模型,研究了QCD修正对LHC和Tevatron额外维搜索的定量影响。我们提出了在LHC和Tevatron的ADD和RS模型的K因子。包括QCD修正NLO稳定的截面相对于尺度变化。
2006-07-19 hep-ex hep-ph
Updated Limits on TeV-Scale Gravity from Absence of Neutrino Cosmic Ray Showers Mediated by Black Holes
在D=4+n大额外维的情况下,由于没有观测到高能宇宙中微子产生的微观黑洞,我们修正了现有的D维普朗克尺度M_D的极限.以往的研究忽略了入射激波多极矩在引力波中辐射的能量。我们包括能量损失的影响,以及形状因子的黑洞生产和最近的空结果从宇宙射线探测器。当n>4时,M_D > 1.0 - 1.4TeV。这些界限是迄今为止最严格和保守的。
2003-07-17 astro-ph gr-qc hep-ex
Dijet angular distributions at $\sqrt{s}=14$ TeV
我们提出了一个在$\sqrt{s}=14$ TeV的双喷流角分布的Monte Carlo研究。首先,我们进行了次领先阶QCD研究,我们使用不同的Monte Carlo程序和不同的喷流算法计算的分布在四个不同的仓的双喷流不变质量,我们还调查了系统的不确定性来自选择的部分子分布函数和重整化和因式分解尺度。在本文的第二部分中,我们给出了一个包含引力散射和黑洞形成的模型在大额外维世界中对分布的影响。假设一个25%的系统不确定性,我们报告的质量仓$1 < M_{jj} < 2$ TeV在10 pb $^{-1}$积分亮度的发现潜力。
2009-11-24 hep-ph
TeV Strings and Collider Probes of Large Extra Dimensions
阿尔卡尼-哈米德、季莫普洛斯和德瓦利提出,基本引力标度接近1 TeV,而在远距离观测到的引力弱可以用大的超紧维的存在来解释。如果这种情况在量子引力的弦论中得以实现,那么标准模型粒子的弦激发态也将具有TeV的质量。这些状态在实验中是可见的,事实上提供了低量子引力尺度存在的第一个特征。它们的存在也会影响我们更熟悉的实和虚引力子发射信号。我们在一个简单的弦模型中研究这些状态的影响。
2000-05-31 hep-ph hep-th
Microscopic Black Hole Production in TeV-Scale Gravity
具有额外空间维度和TeV尺度引力的模型提供了第一次机会来检验在小碰撞参量下trans-Planckian能量散射中黑洞形成的猜想。在简要回顾了高能引力散射和TeV尺度引力的情况后,在LHC、Pierre Auger(宇宙射线)天文台和中微子望远镜AMANDA/IceCube的搜索策略被说明为最简单但具有代表性的例子:Schwarzschild黑洞的产生和它们在大额外维情况下通过霍金辐射的观测。还概述了高维黑洞的产生和/或估计中的不确定性的一些更一般的特征。
2002-11-20 hep-ph
Production of Black Holes in TeV-Scale Gravity
微观黑洞的大量产生是TeV尺度重力情景中最不依赖模型的预测之一。我们回顾了这一论断背后的论点,并讨论了在不久的将来跟踪引人注目的相关签名的机会。这包括在中微子望远镜(如AMANDA和RICE)、宇宙射线空气簇射设施(如皮埃尔·俄歇天文台)和对撞机(如大型强子对撞机)进行的搜索。
2002-12-23 hep-ph
Extensive air showers with TeV-scale quantum gravity
电弱标度之外的额外自由度的存在的一个可能的后果是中微子-核子截面($σ_{νN}$)的增加超过了标准模型的预测。在超高能量下,这可能允许中微子引发的广泛空气簇射的存在。在本文中,我们研究了最相关的观测,这样的阵雨。我们的分析表明,未来的皮埃尔俄歇天文台可能是强大的探测模型与大紧凑的尺寸。
2001-02-05 astro-ph hep-ph hep-th
Phenomenology, Astrophysics and Cosmology of Theories with Sub-Millimeter Dimensions and TeV Scale Quantum Gravity
我们最近提出了一个不依赖于低能超对称性或技术色的层次问题的解决方案。相反,将量子引力降低到TeV的尺度,这个问题就被消除了。这是通过$n \geq 2$亚毫米尺寸的新维度的存在来实现的,SM场位于高维空间中的3-膜上。在本文中,我们系统地研究了这种情况下的实验可行性。限制既来自TeV尺度的强量子引力效应,更重要的是来自TeV抑制耦合的无质量高维引力子的产生。使用$n>2$的理论是安全的,这主要是因为高维重力的红外线柔软性。对于$n=2$,六维普朗克尺度必须被推到$\sim 30$ TeV以上,以避免冷却SN 1987 A和漫射光子背景的扭曲。然而,我们的框架在I型弦论中的特定实现可以规避所有约束,对于任何$n \geq 2$,具有弦尺度$m_s \sim 1$ TeV。我们还探讨了由于在高维空间中传播的新状态的存在而产生的新现象。强CP问题的Peccei-Quinn解在弱尺度轴子的情况下复活。在亚毫米的距离上,本体中的规范场可以介导比重力强$\sim 10^6 - 10^8$倍的排斥力,并且可以帮助稳定质子。在我们的膜上产生并被另一个“胖”膜捕获的高维引力子可以提供一个天然的暗物质候选者。
1998-07-12 astro-ph hep-ph hep-th
Seeking TeV-Scale Quantum Gravity at an $e γ$ collider
具有大的额外紧凑尺寸的理论预测了TeV尺度下令人兴奋的现象学后果。因此,这些理论可以在未来的对撞机(如下一个线性对撞机(NLC))的实验中进行测试/验证。本文研究了$e γ$模式下NLC中自旋为2的Kaluza-Klein激发的产生。非极化和极化的情况下的结果,它表明,它是可能的,使用这个过程来测试这些理论的值之间的有效字符串规模约1 - 7 TeV。
1999-09-14 hep-ph
TeV gravity searches
在额外维度的情况下,引力相互作用可能在TeV能量下变得很强。这可能会改变$ν$ $N$的截面,并意味着中微子望远镜上有不同的信号。特别是,$E\approx 10^9$ GeV的宇宙成因中微子可能会与物质发生频繁的相互作用,从而损失非常小的一部分能量。我们定义了一个一致的强引力模型,在TeV尺度上,只有一个额外的维度和第一个卡鲁扎-克莱因激发的引力子质量约为1 GeV。我们描述的碰撞transplanckian能量(多引力子交换,引力子发射和黑洞的形成),以及这些过程中可能的签名公里$^3$望远镜和它们的影响宇生中微子搜索。
2020-01-20 hep-ph
TeV-Scale Black Hole Lifetimes in Extra-Dimensional Lovelock Gravity
本文研究了在具有Lovelock高曲率项的ADD类模型中TeV尺度的额外维黑洞的质量损失率和寿命。特别是,我们专注于预测的差异之间的正则和微正则系综统计力学描述的霍金辐射,导致这些BH的衰变。在偶数额外的维度的就业的微正则方法一般会导致显着增加的BH寿命的情况下的爱因斯坦-希尔伯特行动。对于奇数额外的维度,稳定的BH残留物发生时,采用任何一种描述提供的最高阶允许Lovelock不变量存在。然而,在这种情况下,采用两种方法获得的质量损失率的时间依赖性将是不同的。这些效应原则上可以在未来的对撞机上测量。
2006-05-10 hep-ph hep-th
Phenomenological Issues in TeV scale Gravity with Light Neutrino Masses
在具有大紧化维数和低弦尺度$M_*$的情况下,可能存在大量单重态中微子,这对低能观测具有重要意义。我们证明了代际质量分裂和混合导致了轻子普适性的有效破坏和带电轻子扇区中的味变过程。目前的实验限制推动$M_*$的规模为10 TeV的大部分有趣的中微子质量分裂的范围。
1999-05-06 hep-ph
Effects of TeV Scale Gravity on e^+e^- --> W^+ W^-
我们在高能直线对撞机上研究了e ^+ e ^-> W ^+ W ^-过程来探测低尺度引力。额外维度模型的一个特征签名是由于自旋2引力子和自旋1 SM规范玻色子交换项的干涉而导致的前后不对称性,即使使用右极化电子束也是如此。我们的分析表明,在\sqrt{s} = 500(800)GeV的直线对撞机上,如果质量尺度M_S小于2.7(4.5)TeV,则大于5%的非对称性是可能的。以百分之几的精度测量的W ^-偏振因子也将能够对M_S施加类似的限制。
2002-02-25 hep-ph
Higher Curvature Gravity in TeV-Scale Extra Dimensions
我们开始了一般的探索TeV规模的额外的维模型的引力作用,包含更高的曲率条款的现象。特别是,我们研究如何经典的对撞机签名的模型Arkani Hamed,Dimopoulos和Dvali(丢失的能量和新的8维接触相互作用)和兰德尔和Sundrum(TeV级引力子卡鲁扎-克莱因共振)被改变这些修改通常的爱因斯坦-希尔伯特行动。我们发现,不仅是这些引力诱导过程的详细签名改变,但新的贡献被发现出现由于存在额外的标量卡鲁扎-克莱因状态的频谱。
2006-07-05 hep-ph
Neutrino Physics in TeV Scale Gravity Theories
本文研究了TeV尺度量子引力理论(ADD和多粒子理论)中中微子扇区的一般特征。这类理论有一种产生小中微子质量的固有方法。在回顾这一机制后,它被推广到一个现实的三味情况。此外,还介绍了如何对角化由这类理论产生的质量矩阵,以及如何找到标准模型味本征态的方法。所开发的一般方法适用于两个特定的情况下内ADD和多物种理论和可能的影响中微子振荡和轻子混合矩阵的么正性进行了计算。最后,简要介绍了目前中微子实验可能检验的现象学。
2022-05-31 hep-ph
Inflation with TeV-scale gravity
考虑到可能存在大的额外维度,基本普朗克尺度$M$可以是$\TeV\lsim M\lsim \mpl$范围内的任何地方,其中$\mpl=2.4\times 10^{18}\GeV$是四维普朗克尺度。如果是$M\sim\TeV$,即使没有超对称性,量子修正也不会使希格斯质量不稳定。但我们指出,如果存在宇宙学暴胀时代,那么超对称性事实上一定存在,因为在这样的时代,暴胀子质量满足$m\ll M^2/\mpl=10^{-15}(M/\TeV)$,需要超对称性来保护它,如果暴胀假说被接受,那么就没有理由认为自然选择了低值$M\sim \TeV$,不管这种选择对于下一代对撞机实验来说多么方便。
1999-01-20 hep-ph
Black Holes from Cosmic Rays: Probes of Extra Dimensions and New Limits on TeV-Scale Gravity
如果存在额外的时空维度和低尺度引力,黑洞将在可观测的基本粒子碰撞中产生。在接下来的几年里,超高能宇宙射线为这一现象提供了最有希望的窗口。特别是,宇宙中微子可以在地球大气层深处产生黑洞,导致准水平的巨大空气簇射。我们确定了宇宙射线探测器对黑洞产生的灵敏度,并将结果与其他额外维度的探测器进行了比较。在n \ge 4个额外维度的情况下,目前AGASA对深穿透簇射的限制已经提供了对低尺度引力的最严格限制,要求基本普朗克尺度M_D > 1.3 - 1.8 TeV。俄歇天文台将探测4 TeV的M_D,并在5年内观测100个黑洞。我们还考虑了角动量和可能的指数抑制部分子截面的影响,包括这些影响,大黑洞率仍然是可能的。最后,我们证明,即使只有少数黑洞事件被观察到,一个标准模型的解释可能会被排除与地球掠过中微子率比较。
2002-04-30 astro-ph gr-qc hep-ex
Probing TeV gravity at neutrino telescopes
具有额外维度和TeV基本尺度的模型可能意味着在大型中微子望远镜中由于宇宙成因neu trinos在检测体积中的引力散射而产生的符号als。除了在文献中广泛研究的微观黑洞的产生之外,我们还提出了在更大距离处的引力介导的相互作用,可以在Eikonal近似中计算。在这些弹性过程中,中微子损失了一小部分能量给强子簇射,并继续前进。这些事件的发生率高于黑洞形成的发生率,并且信号是明显的:没有带电轻子和可能的多重爆炸事件。
2006-12-22 hep-ph
Cosmogenic neutrinos and signals of TeV gravity in air showers and neutrino telescopes
额外维度的存在使得引力的基本尺度可能是TeV。如果是这样的话,引力可能会主导超高能宇宙射线的相互作用。特别是,宇宙成因中微子产生微观黑洞的情况在许多论文中已经得到了估计。我们在这里考虑在更大的距离,在那里他们可以在程函近似计算引力介导的相互作用。我们表明,对于宇宙成因中微子的预期流量,这些弹性过程给出了一个更强的信号比黑洞生产中微子望远镜。根据目前的空气簇射实验,取高维普朗克质量M_D(D=4+n)为界,在n=2(6)的情况下,弹性碰撞每年可在冰立方产生多达118(34)个事件。另一方面,如果没有任何信号,则意味着M_D>~5 TeV.
2004-08-31 astro-ph hep-ph
Left-right symmetry in 5D and neutrino mass in TeV scale gravity models
我们构造了一个基于五维规范群$SU(2)_L\times SU(2)_R\times U(1)_{B-L}$的左右对称模型,其中规范玻色子和费米子都存在于五维空间中。轨道边界条件不仅用来打破规范对称性下降到$SU(2)_L\times U(1)_Y\times U(1)_{Y'}$,但也“项目”的右手中微子的零模部分的频谱,提供了一种新的方式来了解小中微子质量,而不添加(单)散装中微子。这种左右模型的表述也有两个新的特点:(i)它避免了大多数现有的右手$W_R$玻色子尺度上的唯象边界,允许右手规范玻色子可能具有TeV以下的质量,(ii)它预测了一个稳定的轻子,其质量为第五维半径的倒数。
2002-06-14 hep-ph hep-th
Limits to Quantum Gravity Effects from Observations of TeV Flares in Active Galaxies
我们已经使用的数据TeV的伽马射线耀斑与活跃的星系Markarian 421观察1996年5月15日放置在一个有效的量子引力能量标度的背景下的可能的能量依赖的光速的界限。高能辐射中可观测到的时间色散的可能性最近在文献中受到关注,一些人认为相关的能量标度可能小于普朗克质量,可能低至10^16 GeV。这里得出的极限表明,在95%的置信水平下,这个能量标度超过了4 × 10^16 GeV。据我们所知,这构成了在这种能量状态下对这种现象的第一个令人信服的限制。
1998-10-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Baryogenesis from Gravitational Decay of TeV-Particles in Theories with Low Scale Gravity
在基本引力标度在TeV范围内的模型中,早期宇宙学与标准图像有很大不同,因为宇宙必须在低得多的温度下产生,并且电弱对称性可能从未恢复。在这种情况下,重子生成似乎是有问题的:如果所涉及的物理本质上是标准模型的物理,那么“传统”的非守恒重子数过程在如此低的温度下是完全可以忽略的。在本文中,我们表明,所观察到的宇宙的物质-反物质的不对称性可能产生的TeV质量粒子的引力衰变:这样的对象可以在膨胀后的平衡,如果他们的质量是相同的数量级作为真正的量子引力规模,他们可以迅速衰减通过一个黑洞中间状态,违反全球的对称性,特别是重子数。在这种情况下,我们利用了这样一个事实,即重子生成的“萨哈罗夫条件”可以更容易地满足低的基本引力标度。
2007-03-07 astro-ph hep-ph
Jet fragmentation via azimuthal angular correlations of heavy-flavours in $pp$ collisions at $\sqrt{s} = $ 7 TeV
重味方位角关联的测量提供了对超相对论强子和重离子碰撞中重味喷流的产生、传播和强子化的深入了解。这些不同粒子种类的测量有助于隔离由于不同质量和夸克含量而导致的粒子产生和碎裂的可能修改。喷流相关研究提供了直接访问这些碰撞中产生的初始部分子动力学。本文用PYTHIA 8方法研究了$\sqrt{s} =$ 7 TeV pp碰撞中重味强子(粲介子、美介子和粲重子)的方位角关联.我们研究了重味喷流的产生与不同的部分子水平的过程,包括多部分子相互作用和不同的颜色重联处方。重味强子的相关性计算在不同的触发器和相关的\pt间隔来表征硬和软散射的影响。计算并研究了与近侧(NS)和远侧(AS)相关峰相关的产率和宽度,作为不同触发\pt范围的相关\pt的函数。
2023-01-30 hep-ph
gamma gamma -> gamma gamma as a Test of Weak Scale Quantum Gravity at the NLC
最近有人提出,如果存在大的额外维,量子引力的基本标度可以接近弱标度。这一提议对TeV尺度的过程具有重要的现象学意义。假设有效引力理论的紫外截止能量为M_S \sim 1 TeV,我们研究了γ-> γ-γ的过程.我们发现,在质心能量为\sqrt(s)\sim 1 TeV时,引力介导散射对散射截面的贡献可与标准模型的单圈费曼图的贡献相媲美.因此,我们得出结论,弱尺度量子引力的影响可以在下一个线性对撞机(NLC),在光子对撞机模式进行研究。我们的研究结果表明,对于典型的建议NLC的能量和亮度,范围1 TeV的\lsim M_S \lsim 10 TeV可以探测。
1999-06-15 hep-ph
TeV Scale Quantum Gravity and Mirror Supernovae as Sources of Gamma Ray Bursts
镜像物质模型最近被提出来解释中微子之谜和微透镜异常。我们表明,镜像超新星可以是一个丰富的源的高能伽马射线,如果一个假设的量子引力规模是在TeV的范围。我们表明,在某些假设合理的镜像模型,伽马能量可以降低到10兆电子伏的范围内(也许甚至更远),以便提供一个解释所观察到的伽马射线暴。这种产生伽马射线暴的机制有一个优点,它巧妙地避免了“重子负荷问题”。
1999-09-22 astro-ph hep-ph
Phenomenological analysis of angular correlations in 7 TeV proton-proton collisions from the CMS experiment
对最近由紧凑μ子螺线管(CMS)合作组报道的$\sqrt{s}$ = 7 TeV质子-质子碰撞的相对赝快度($η$)和方位角的两粒子角关联数据进行了唯象分析.数据描述的经验射流模型开发的类似的角相关测量获得的重离子碰撞在相对论重离子对撞机(RHIC)。同侧(小相对方位角),$η$扩展的相关结构,被称为{ \em脊},进行了比较与三个唯象的相关结构的理论分析建议。这些包括额外的角相关性,由于软胶子辐射在$2 \rightarrow 3$部分子过程中,一维同侧的相关性脊的方位角的动机,例如由彩色玻璃凝聚模型,和方位角四极杆类似,需要描述重离子角相关。四极模型提供了CMS数据的最佳总体描述,包括脊,基于$χ^2$最小化与以前的研究一致。这些结果的影响与可能的机制产生CMS同侧相关脊进行了讨论。
2011-06-24 hep-ph nucl-ex
Improved Spin Basis for Angular Correlation Studies in Single Top Quark Production at the Tevatron
在单顶夸克产生中,我们发现顶夸克的自旋与事件中d-型夸克的方向相关。对于W* 通道中的单顶产生,d型夸克主要来自Tevatron中的反质子,而对于W-胶子融合通道,观众喷流在该机器中的大部分时间都是d型夸克。我们的结果是,98%的顶夸克从W* 过程中有反质子方向的自旋,和96%的顶夸克在W-胶子融合过程中有观众喷流方向的自旋。我们还比较了更传统的,但不太有效,螺旋度的基础。顶夸克自旋的方向反映在其衰变产物的角相关中。
1997-04-09 hep-ph
TeV black hole fragmentation and detectability in extensive air showers
在具有大额外维度的模型中,质心能量大于基本引力尺度的粒子碰撞可以产生非微扰引力物体。由于宇宙射线的能量已经超过了$10^{8}$ TeV,所以在TeV能量范围内的引力效应原则上可以通过高能宇宙射线探测器观测到。我们考虑了TeV能中微子在大气中的相互作用,并将TeV能黑洞形成和碎裂的广泛空气簇射与标准模型过程进行了比较。在相互作用截面和次级粒子的多重性中出现了来自标准模型预测的结果。黑洞截面的理论不确定性很大,削弱了仅根据预测和观测事件率之间的差异来约束TeV引力的尝试。黑洞碎裂过程中的秒数多重性增强了TeV引力效应的可探测性。我们用PYTHIA和AIRES模拟TeV黑洞的空气簇射,发现黑洞引起的空气簇射与标准模型的空气簇射有很大的不同。然而,现实的探测器记录的信息量有限,加上大的空气簇射波动,在实践中限制了区分TeV重力事件和标准模型事件的能力。我们讨论了优化黑洞事件可探测性的可能策略,并提出了一些独特的签名,可能允许未来的高统计检测器分离黑洞从标准模型事件。
2003-08-11 astro-ph gr-qc hep-ph
TeV scale gravity, mirror universe, and ... dinosaurs
这是在格兰萨索夏季研究所的演讲的延伸版本:物理学和天体物理学中的大质量中微子。它描述了关于镜像世界,额外空间维度和恐龙灭绝的一般想法。一些建议是如何这些看似不同的东西可以相互关联。
2000-12-06 astro-ph hep-ph
Quantum Gravity and Extra Dimensions at High-Energy Colliders
最近有人指出,特征量子引力标度可能与引力在高维中传播的理论中的弱标度一样低。观察到的牛顿常数很小,是额外维度的大紧致体积的结果。我们调查的后果,这一假设的高能对撞机实验。为此,我们首先紧致化的高维理论,并建立一个3+1维的低能有效场论的引力子Kaluza-Klein激发和它们与普通物质的相互作用。然后,我们考虑引力子的产生过程,并选择光子加上丢失的能量和喷流加上丢失的能量签名进行仔细研究。我们发现,无论是1 TeV的电子+电子对撞机和欧洲核子研究中心的大型强子对撞机将能够可靠地和微扰探测的基本引力尺度高达几个TeV,与精确的值取决于额外的维度的数量。类似地,在LEP 2和Tevatron上的搜索能够探测高达约1 TeV的这种规模。我们还讨论了虚引力子交换,它诱导了与能量动量张量平方相关的局部八维算子。我们估计这样的运营商的大小,并研究它们对两个费米子到两个光子的可观测量的影响。
2000-03-13 hep-ph hep-th
Angular observables for spin discrimination in boosted diboson final states
我们研究了利用角观测量确定重双玻色子共振自旋的前景。特别是在加强充分强子最终状态的重点,我们详细介绍了信号效率的差异和各种射流子结构技术造成的差分分布失真。我们把2 TeV的diboson过剩作为一个案例研究,但我们的研究结果一般适用于任何未来的发现在diboson通道。仔细检查ATLAS和CMS分析在8 TeV和13 TeV,我们发现,在这些分析中采用的具体削减有不同的信号假设之间的区分能力的巨大影响。我们讨论修改后的削减,可以提供一个显着的提高自旋灵敏度在后发现时代。即使没有改变削减,我们表明,CMS,部分也ATLAS,将能够区分自旋0,1,或2个新的物理diboson共振在$2σ$水平与30 FB $^{-1}$的13 TeV的数据,为我们的2 TeV的情况下研究。
2017-02-10 hep-ph
Z boson pair production at the LHC to ${\cal O}(α_s)$ in TeV scale gravity models
给出了大额外维ADD模型中强子碰撞中两个Z玻色子产生的次-首阶QCD修正的第一个结果。通过考虑所有的部分子过程,得到了QCD中有序$α_s$的各种运动学分布。我们估计了QCD修正对各种观测量的影响,发现它们是显著的。我们还表明,当包括${\cal O}(α_s)$效应时,因子分解尺度不确定性降低。
2010-02-11 hep-ph
Gravity, Cosmic Rays and the LHC
当大型强子对撞机(LHC)投入使用时,高能质子束的出现将为高能宇宙射线的引力解释提供一个通过/失败的测试。该模型预测,粒子有两种能量,零引力势相等,在地球上的潜力,差异显着超过一个TeV。如果正确的话,在LHC中的7 TeV轨道能量质子将在碰撞中提供23.5 TeV的粒子状态能量。
2008-01-20 astro-ph hep-ph
TeV gravity at neutrino telescopes
宇宙成因中微子到达地球时的能量约为10^9 GeV,它们与物质的相互作用将在即将进行的实验(俄歇,冰立方)中测量。具有额外维度和TeV基本尺度的模型可能意味着这些实验中的信号。特别是宇宙成因中微子产生微观黑洞的过程在文献中得到了广泛的研究。在这里,我们做了一个完整的分析,在更大的距离,在那里他们可以在程函近似计算引力介导的相互作用。在这些过程中,一个能量为E_v的中微子与核子内部的一个部分子发生弹性相互作用,损失一小部分能量y,并开始一个能量为y E_v << E_v的强子簇射。我们分析了在这些过程中的紫外依赖性和引力子发射的相关性,并表明它们是可以忽略的。我们还研究了AMANDA和IceCube中宇宙起源事件的能量分布和多爆炸事件的可能性。对于任何中微子通量,在中微子望远镜中观察到的超过100 TeV的中性电流事件的增强速率可以用TeV-引力相互作用来解释。冰立方所能达到的基本重力尺度值与LHC将要探索的数值相当。
2005-06-21 astro-ph hep-ph
Collider Production of TeV Scale Black Holes and Higher-Curvature Gravity
我们研究如何生产的TeV规模的黑洞在对撞机的影响存在的Lovelock高曲率条款的行动模型与大的额外维度。预计这些条款将在相当一般的情况下出现,例如,从弦论,并经常在文献中使用的模型修改爱因斯坦-希尔伯特行动所产生的量子和/或弦修正。虽然增加曲率为二次的不变量会导致黑洞性质的定量修改,但发现立方和更高的不变量会产生显着的定性变化,例如,经典稳定的黑洞。我们使用这些高阶曲率项来构造黑洞产生截面阈值的玩具模型。对于合理的参数值,我们表明,详细的测量黑洞在未来的对撞机的属性将是高度敏感的Lovelock高阶曲率项的存在。
2005-03-27 hep-ex hep-ph hep-th
Cosmic Rays as Probes of Large Extra Dimensions and TeV Gravity
如果存在大的额外维度,并且基本普朗克尺度在TeV尺度,那么问题就出现了,超高能宇宙射线是否可以探测它们。我们研究了这些模型中的中微子-核子截面。弹性前向散射的一些细节进行了分析,希望澄清以前的讨论。我们还估计了黑洞的产生率。我们研究了引力子介导的相互作用的能量损失,并得出结论,他们不能解释宇宙线事件以上的GZK能量限制。然而,这些相互作用可以启动具有特征轮廓的水平空气簇射,并且其速率高于标准模型。
2002-01-30 hep-ph