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
Why Photon Colliders are necessary in a future collider program
讨论的主题不同的场景希格斯窗口到一个新的物理异常的相互作用规范和希格斯玻色子玻色子的一些问题与t夸克和MSSM。QCD和强子物理中的一些问题。副产品:从e -> gamma转换区产生轴子等。
2001-01-03 hep-ph
Why do we need higher order fully exclusive Monte Carlo generator for Higgs boson production from heavy quark fusion at LHC?
在本文中,我们认为,有可用的高阶完全排他性的蒙特卡罗发生器的希格斯玻色子生产重夸克融合将是强制性的数据分析在LHC。讨论了在MSSM方案中早期发现希格斯玻色子玻色子的关键--H到τ τ通道。用简化的例子和mH = 120 GeV,我们表明,根据目前可用的方法,用于模拟希格斯玻色子生产从b巴H汤川耦合,最终接受的信号事件内重建质量窗口可能会有3个因素不同的选择。对于其他生产机制(对MSSM参数空间的某些区域有希望),该扩展甚至更大(高达10倍)。完整的分析,这必然会增加严格的要求,背景拒绝(如识别b-jet或否决b-jet),这将需要统计组合的样品选择与不同的选择标准,可能只会增加不确定性。
2004-02-15 hep-ph
The Higgs Particle: what is it, and why did it lead to a Nobel Prize in Physics?
早在1964年,理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒(Francois Englert)、罗伯特·布劳特(Robert Brout)以及彼得·希格斯(Peter Higgs)就提出了一种解释,解释了大多数基本粒子--比如电子--都有质量的事实。这种情况预示了一种新的粒子,它刚刚在欧洲核子研究中心(CERN)的实验中被观察到。这一发现导致了2013年诺贝尔物理学奖。在这里,我们简单地概述希格斯机制的概念,以及它在粒子物理学中的重要性。
2014-02-11 hep-ph physics.pop-ph
Why LHC?
我从粒子物理学发展的历史角度来讨论LHC物理。在回顾粒子物理学的标准模型之后,我讨论了导致LHC的高能对撞机及其在发现这些SM粒子中的作用。然后讨论了LHC的两个主要物理问题,即Higgs机制和超对称性。我简要地谈到希格斯和超对称性搜索在大型强子对撞机以及它们的宇宙学意义。
2011-02-25 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
Interacting models may be key to solve the cosmic coincidence problem
有人认为,以从暗能量到暗物质的能量流为特征的宇宙学模型可以解决后期加速的巧合问题(即,“为什么这两种成分的能量密度在今天是完全相同的?").然而,还需要更多精确和丰富的哈勃因子红移演化的观测数据来确定它们是否能完成这项工作。
2008-12-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Quark Seesaw, Dark $U(1)$ symmetry and Baryon-Dark Matter Coincidence
我们试图理解的重子暗物质符合问题内的标准模型,宇称不变性是用来解决强CP问题的夸克跷跷板扩展。这个模型的$SU(2)_L\times SU(2)_R\times U(1)_{B-L}$规范对称性是由一个黑暗的$U(1)_X$群加上包含一个重中性矢量费米子$χ_{L,R}$下的黑暗集团起着暗物质的作用。在这个模型中,所有的费米子都是狄拉克型的。在考虑了闪锌矿效应后,重标量在$U(1)_X$下的衰变导致了暗物质和重子的同时不对称产生。$U(1)_X$基团不仅有助于稳定暗物质,还有助于通过$χ-\barχ$湮灭消除暗物质的对称部分。对于质量接近质子质量的暗物质,它解释了为什么重子和暗物质丰度具有相似的量级(重子-暗物质重合问题)。该模型在低阈值(亚千电子伏)直接暗物质搜索实验中是可检验的。
2017-08-10 hep-ph
Solving the Coincidence Problem: Tracking Oscillating Energy
最近的宇宙学观测强烈表明,宇宙是由一种未知形式的负压能量所主导的。为什么这种有序的暗能量密度是今天的临界密度?我们认为,暗能量在过去周期性地占据主导地位,所以它今天的优势是自然的。我们用模型势说明了这种范式,并表明它的预测与所有观测结果是一致的。
2000-11-16 astro-ph hep-ph
Higgs lepton flavour violation: UV completions and connection to neutrino masses
本文首先从有效场论(EFT)的角度研究了轻子破坏希格斯粒子(HLFV)衰变,然后分析了EFT算符的不同高能实现,重点介绍了最有希望的模型。我们讨论了为什么两个希格斯双重模型可以有一个$\mathrm{BR}(h\rightarrow τμ)\sim 0.01$,以及为什么这个速率在所有其他实现中被抑制,包括矢量轻子。我们进一步讨论的背景下,中微子质量模型的HLFV:在大多数情况下,它是在一个循环产生总是$\mathrm{BR}(h\rightarrow τμ) < 10^{-4}$,通常少得多,这是超出实验范围。然而,Zee模型和扩展的左右对称模型都包含与轻子耦合的额外的${\rm SU(2)}$双重态,并且原则上可以解释观察到的过量,HLFV和中微子参数之间存在有趣的联系。
2016-11-11 hep-ph
Why is TeV-scale a geometric mean of neutrino mass and GUT-scale?
在中微子质量标度($m_ν\sim$ 0.1 eV)、大统一体标度($M_{GUT}\sim 10^{16}$ GeV)和TeV标度($M_{NP}\sim 1$ TeV)这三种典型的能量标度中,有一个有趣的关系:$M_{NP}\simeq \sqrt{m_ν\cdot M_{GUT}}$。TeV标度($M_{NP}$)是一个超越标准模型的新物理标度,本文将其视为超对称性。我们提出了一个简单的超对称亲中微子Higgs二重态模型,该模型通过一个微小的亲中微子Higgs真空期望值,在不增加$M_{NP}$和$M_{GUT}$标度的情况下,动态地实现了上述关系以及合适的$m_ν$.规范耦合统一是超对称标准模型中的一个优秀特征,在这个设置中自动地被保留。
2011-08-26 hep-ph
Why We Need Both the LHC and an e+e- Linear Collider
我们讨论了TeV尺度物理的理解之间的连接,发现在大型强子对撞机和高能量的电子+电子-线性对撞机,希格斯物理,低能量超对称性,和顶夸克部门为例。
2002-11-13 hep-ph
Baryon-Dark Matter Coincidence in Mirrored Unification
大约80%的宇宙质量是由未知物质(暗物质)组成的,而其余的是由普通物质组成的。为什么暗物质和普通物质(主要是重子)的{ \it质量}密度彼此接近,这是一个非常有趣的问题。它可能暗示了暗物质的身份以及暗区的结构。镜像世界为这个谜题提供了一个自然的解释。另一方面,如果镜像对称破缺的尺度很小,则容易引起宇宙学问题。在这封信中,我们提出了一个镜像统一框架,它在大统一尺度上打破了镜像对称,但仍然解决了这个难题。暗物质质量与QCD的动力学标度密切相关,这解释了暗物质质量与重子质量接近的原因。中能门户相互作用共享可见和暗扇区之间产生的不对称性。此外,我们的框架是安全的宇宙学问题,通过提供低能量的门户相互作用,释放多余的熵的黑暗部门到可见部门。
2019-07-08 hep-ph
Probing the top-Higgs coupling through the secondary lepton distributions in the associated production of the top-quark pair and Higgs boson at the LHC
本文通过考虑夸克-反夸克产生机制,补充了作者之一在LHC质子-质子碰撞中顶夸克对和希格斯玻色子玻色子联合产生中异常顶-希格斯耦合效应对次级轻子分布的分析.我们还提出了简单的参数,解释了为什么标量和赝标量的非极化截面的过程中的异常耦合的影响是完全不敏感的符号。
2015-09-04 hep-ph
Symmetry Remnants: Rationale for Having Two Higgs Doublets
标准电弱SU(2)× U(1)规范模型可以用两个希格斯标量二重态来补充,这是有充分理由的。它们可能是SU(2)× SU(2)× U(1)规范对称性在更高能量标度下自发破缺的残余。在一种情况下,两个二重态的希格斯势具有SU(2)保管对称性,并意味着一个可观测的标量三重态。在另一种情况下,轻中性标量成为可能。
1993-01-16 hep-ph
The Higgs-top-$Z$ mass coincidence relation after NNLO matching
Universidad de Murcia(穆尔西亚大学)
研究重新考虑Higgs质量与Z玻色子和顶夸克质量之间的关系,通过NNLO匹配分析得出新的预测结果,但尚未排除现有测量数据。
2026-05-20 hep-ex hep-ph hep-th
Models of asymmetric dark matter (ADM) seek to explain the apparent coincidence between the present-day mass densities of visible and dark matter, $Ω_{\mathrm{DM}} \simeq 5Ω_{\mathrm{VM}}$. However, most ADM models only relate the number densities of visible and dark matter without motivating the similar particle masses. We expand upon a recent work that obtained a natural mass relationship in a mirror matter ADM model with two Higgs doublets in each sector, by looking to implement dark electroweak baryogenesis as the means of asymmetry generation. We explore two aspects of the mechanism: the …
2021-09-01 hep-ph
Anthropic tuning of the weak scale and of m_u/m_d in two-Higgs-doublet models
结果表明,在上型和下型费米子从不同的Higgs二重态获得质量的模型中,Higgs质量参数的人择调谐可以解释$d$和$u$夸克的观测质量几乎相同,而$d$稍重的事实.如果汤川耦合被假定为不“扫描”(在不同的域之间变化),这也将有助于解释为什么t夸克比b夸克重得多。它还指出,暗物质的存在使一些早期的人为论的论点,反对标准模型希格斯有积极的$μ^2$域的可行性,但使其他更强有力的论点可能。
2007-03-20 hep-ph
Interacting quintessence and the coincidence problem
我们研究了暗物质和暗能量可能的耦合作用。特别是,我们探讨的后果,这样的相互作用的巧合问题,即,对于这个问题,为什么暗物质和暗能量的能量密度在当前的时代是相同的数量级。我们证明,与一个合适的耦合的帮助下,它是可能的,以重现任何缩放解决方案$ρ_X \propto ρ_M a^ξ$,其中$a$是罗伯逊-沃克度量的比例因子和$ξ$是一个常数参数。$ρ_X$和$ρ_M$分别是暗能量和暗物质的密度。此外,我们表明,暗物质和暗能量之间的相互作用,可以驱动从早期的物质占主导地位的时代过渡到一个阶段的加速膨胀与一个稳定的,固定的比例的能量密度的两个组件。
2004-04-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Radiative symmetry breaking and Higgs mass bound in the NMSSM
利用RGE方法研究了NMSSM中最轻中性Higgs标量的质量上界。我们要求电弱辐射对称性破缺的成功发生来限制参数空间。因此,与不施加此条件的估计值相比,质量上限$m_{h^0}$在很大程度上受到限制。指出了与$m_{h^0}$初值有关的$m_{h^0}$的一些特征,并讨论了SU(5)中含有较多额外物质${\bf 5}+\bar{\bf 5}$的模型能使$m_{h^0}$的最大值较大的原因.
2000-03-21 hep-ph
The Standard Electroweak Theory and Beyond
1.第二章介绍。规范理论,3.电弱相互作用的标准模型,4。希格斯机制,5。CKM矩阵,6。重正化和高阶修正,7。为什么我们相信标准模型:精密度检验,7.1。精密电弱数据和标准模型,7.2。电弱数据的更一般分析,8。为什么我们不相信标准模型,8.1.概念问题,8.2.实验提示,-8.2.1耦合的统一,-8.2.2暗物质,-8.2.3中微子质量,-8.2.4重子生成,9.希格斯粒子和新物理学的研究现状10.结论
2000-11-06 hep-ph
Higgs Bosons, Electroweak Symmetry Breaking, and the Physics of the Large Hadron Collider
大型强子对撞机是欧洲核子研究中心(位于日内瓦的欧洲粒子物理实验室)正在建设的一台7 + 7 TeV质子-质子对撞机,它将把实验直接带入一个新的能量领域,在那里,电弱相互作用的奥秘将被揭开。是什么标志着1-TeV规模作为一个重要的目标?为什么理解电弱对称性是如何隐藏的对我们对周围世界的概念很重要?我们对隐藏电弱对称性的代理人有什么期望?为什么粒子物理学家预期在大型强子对撞机的范围内会有大量的发现?
2007-04-16 hep-ex hep-ph
Abelian symmetries in the two-Higgs-doublet model with fermions
我们分类所有可能的实现阿贝尔对称性的两希格斯偶模型与费米子。我们确定这些对称性是一致的非零夸克质量和CKM矩阵,这是不是块对角。我们的分析将我们从过多的可能性下降到246个相关案例,只需要34个不同的矩阵形式。我们表明,应用Z_n与n \geq 4的标量部门导致一个连续的U(1)对称性在整个拉格朗日。最后,我们解决自发的CP破坏和自然抑制的味道改变中性电流的可能性。我们解释了为什么我们的工作是相关的,即使是非阿贝尔对称性。
2010-12-13 hep-ph
A Parallel World in the Dark
重子和暗物质的巧合是一个长期存在的问题。有趣的是,最近的观测表明暗辐射的存在,如果得到证实,将提出另一个巧合问题,即为什么暗辐射的密度与光子的密度相当。这些惊人的巧合可以追溯到暗区,暗区的粒子含量和相互作用与标准模型非常相似,如果不是完全相同的话:一个黑暗的平行世界。它自然地解决了暗物质和暗辐射的符合问题,并预言了质量为${\cal O}(0.1 - 1)$ \,eV的无菌中微子,以及由普通重子对应物组成的自相互作用暗物质。我们发现了一个强有力的预测之间的关系的丰富的暗辐射和不育中微子,这可以作为吸烟枪的证据,黑暗的平行世界。
2013-02-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The crucial problem: the electroweak symmetry breaking
1.为什么我们相信标准模型2.为什么我们不相信标准模型2.1概念问题2.2来自实验的提示2.2.1耦合的统一2.2.2暗物质2.2.3中微子质量2.2.4重子生成3.寻找希格斯粒子和新物理学的现状4.结论
1999-12-10 hep-ph
Why detect forward muons at a muon collider
Laboratory for Elementary Particle Physics, Cornell University(康奈尔大学基本粒子物理实验室);Stanford Institute for Theoretical Physics, Stanford University(斯坦福大学理论物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Sussex(萨塞克斯大学物理与天文学系);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)(巴塞罗那科技研究院高能物理研究所);ICREA, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚研究与高等研究学院)
研究muon对撞机中探测前向muon在不同动量学 regime 中的机会,探讨其对Higgs性质和新粒子发现的贡献。
2026-05-09 hep-ex hep-ph
A Completed Chiral Fermionic Sector Model with Little Higgs
标准模型在费米子和规范玻色子部分有一些内在的美。它的标量部门,虽然最小,但却受到等级问题的困扰。费米子谱也有两个主要的问题,味问题与它的基本概念,为什么有三个家庭,和唯象限制的无质量中微子。我们在这里提出了一个完整的手征费米子部门模型,小希格斯模型的基础上,有可能解决所有这些问题的SM在一个可访问的能量尺度,并简要评论其现象。这里的重点不是小希格斯粒子部分,而是模型中的电弱夸克和轻子,当然,它们是完整模型的重要组成部分。
2003-08-03 hep-ph
Neutrino masses and mixing in A4 models with three Higgs doublets
我们研究中微子质量和混合的背景下的味道模型与A4对称性,三个标量二重峰的三重表示,和三个轻子家庭。我们表明,有没有代表性的分配,产生一个5维的质量运营商与实验一致。然后,我们考虑了一个I型跷跷板与三个重右手中微子,详细解释了为什么它失败,并显示与目前的中微子振荡数据的协议,可以恢复与包含软打破A4对称性的三维重中微子质量项的数值例子。
2013-07-04 hep-ph
Newtonian gravity from the Higgs field: the sublimation of aether
我们说明了为什么在广义相对论中的时空结构与引力从标量场的动力学起源并不矛盾。此外,我们认为,最近发现的单重态希格斯场的无间隙模式代表了最自然的动力学代理牛顿引力。
2001-09-24 gr-qc hep-ph hep-th
Why is the top quark much heavier than other fermions?
最近的ATLAS和CMS实验表明,在大型强子对撞机上寻找标准模型希格斯玻色子的过程中,首次观测到了一种新粒子。我们重新讨论了在标准模型中,基本高能截止与局域量子场论的宇称破坏规范对称性的理论不一致性。这种不一致性暗示了费米子相互作用的高维算符,这归因于量子引力。在这封信中,回顾最小动力学对称性破缺机制,我们表明,它是积极有利的顶夸克获得其质量通过自发对称性破缺,而其他费米子获得其质量通过显式对称性破缺。
2013-04-08 hep-ph
Consistency of Gauged Two Higgs Doublet Model: Gauge Sector
利用大型电子正电子对撞机(LEP)在Z极附近和Z极附近的电弱精密实验数据以及大型强子对撞机(LHC)的Drell-Yan和高质量双轻子共振数据,研究了规范双Higgs模型规范扇区中新参数的约束条件.讨论了我国拟建的环形正负电子对撞机(CEPC)上各种电弱观测量的投影灵敏度对新参数的影响。我们还澄清了为什么在模型中超荷$U(1)_Y$的Stüeckelberg质量$M_Y$被设置为零,因为这将导致违反基本夸克和轻子的标准电荷分配。
2019-06-18 hep-ph
Emergence of the Electroweak Scale through the Higgs Portal
在发现了标准模型的最后一个候选粒子--希格斯玻色子之后,问题仍然是为什么它的真空期望值和质量比普朗克尺度(或任何其他高尺度的新物理学)小得多。科尔曼和温伯格提供了一个很好的解决方案,所有的质量尺度都是通过量纲变换从无量纲的耦合常数中产生的。然而,最初的科尔曼-温伯格方案预测的希格斯质量太轻了;与矢量玻色子的质量相比,它被参数化地抑制了,因此比观测值轻得多。在本文中,我们认为,质量标度,通过科尔曼-温伯格机制产生的一个隐藏的部门,然后通过希格斯门传输到标准模型,可以很自然地解释电弱标度相比,紫外截止标度的小,在同一时间是与观测值相一致的。我们分析这样一个模型的背景下,目前和未来的对撞机和低能量测量的现象。
2013-02-12 hep-ph
The physics potential of the LHC
这个演讲是对LHC物理潜力的简短概述,重点是希格斯粒子搜索和超对称性搜索。首先,我回顾了为什么LHC与ATLAS和CMS探测器预计会给一个决定性的测试的电弱对称性破缺机制的标准模型。然后我考虑了标准模型(SM)的希格斯部分。最后讨论了在最小超对称标准模型(MSSM)的各种实现的框架内寻找超对称性。
1997-10-01 hep-ph
A Complete Theory of Grand Unification in Five Dimensions
一个完全现实的统一理论的构建,与SU(5)规范对称性和超对称性都打破了边界条件在第五维。尽管SU(5)在维度边界处的局部显式破缺,但额外维度的大尺寸允许对规范耦合统一的精确预测,alpha_s(M_Z)= 0.118 \pm 0.003,对Yukawa耦合统一的精确预测,m_b(M_Z)= 3.3 \pm 0.2 GeV。一个完整的理解MSSM希格斯部门给出的解释,为什么希格斯三胞胎是沉重的,为什么希格斯二重态是保护从一个大的树级质量,以及为什么亩和B参数自然产生的顺序超对称性破坏规模。d= 4,5质子衰变的所有来源都被禁止,而d=6质子衰变的新来源被发现是重要的。味道的几个方面来自于第五维中物质位置的基本独特选择:只有第三代具有SU(5)质量关系,较轻的两代与最重的一代有小的混合。整个超伴子谱只用两个自由参数来预测。夸克和斯莱普顿的质量是由它们在第五维空间中的位置决定的,这使得对额外维度的详细结构进行重要的实验测试成为可能。轻子味破坏被发现是一般大的高介导尺度的超对称性破缺的高维统一理论。在我们的理论中,这迫使所有三个中微子有一个共同的位置,预测大的中微子混合角。在我们的理论中,mu -> e gamma、mu -> e e e、mu -> e转换和tau -> mu gamma的速率比传统的4D超对称GUT大。所提出的探测mu -> e跃迁的实验将探测我们理论的整个有趣的参数空…
2002-05-08 hep-ph
Accelerating universe with time variation of $G$ and $Λ$
本文研究了一个引力模型,其中尺度变换在获得动力学$G$和$Λ$中起着关键作用。我们取一个具有宇宙学常数和引力耦合常数的标度非不变引力作用量。然后,通过尺度变换,通过一个介子场,我们得到一个新的作用量包含宇宙学和引力耦合项,这是动态依赖于具有Higgs型势的介子场。这个介子场的真空期望值,通过人择原理的自发对称性破缺,决定了$G$和$Λ$的时间变化。这些时间变化的相关性,以目前的宇宙加速,巧合问题,马赫的宇宙学巧合和标准宇宙学的暴胀模型所解决的问题,进行了讨论。宇宙目前的加速被证明是从辐射到物质主导时代的相变的结果。在这个模型中,物质和真空能量密度之间不存在真正的重合问题,这种明显的重合与马赫宇宙学重合一起被证明是能量动量密度的一种新的标度因子依赖性$ρ\sim a^{-4}$的简单结果。该模型还通过引入宇宙弦等奇异类型物质,提供了极早期宇宙尺度因子超快速膨胀的可能性。
2014-03-24 gr-qc hep-ph hep-th
A Possible Cosmological Explanation of why Supersymmetry is hiding at the LHC
如果人们不准备在超对称模型中付出巨大的微调代价,那么在当前对希格斯玻色子质量的测量中,人们可以设想这样一种场景:超对称谱由重标量超粒子和轻得多的费米超伴子组成。我们提供了一个宇宙学的解释,为什么自然界可能会选择这样一个质量模式:相反的质量模式是没有观察到实验,因为它是不兼容的似是而非的想法,宇宙经历了一个时期的原始膨胀。
2012-11-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs boson decay to two photons and the dispersion relations
讨论了利用色散关系计算希格斯玻色子玻色子通过W环衰变到双光子的振幅。参数化该衰减的形状因子F_W(s)的虚部在四维中是明确的。当用它计算未减色散积分时,得到了形状因子F_W(s)的有限结果。然而,用这种方法得到的F_W(s)与基于维数正则化的图解计算结果相差一个常数项。对于F_W(s),通过写一个减去一次的色散关系,很容易就能弥补缺失的常数,但为什么要做减法,这一点还不清楚。本文的目的是详细研究这个问题。我们表明,正确的常数可以恢复内的色散的方法在许多方面,但是,要么需要引入紫外线调节器或非物理的自由度;不受管制和unsubtracted计算在酉规范是不够的,尽管这样的计算给出了一个有限的结果。
2016-01-04 hep-ph
Heavy Higgsino Dark Matter at the Scale of the Vanishing Higgs Quartic
University of Illinois Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校);University of Oxford(牛津大学)
本文提出重希格斯微子暗物质质量与消失的希格斯四次方耦合能标自然关联,通过玻尔兹曼抑制的冻结-进机制产生观测丰度,并受LZ及未来DARWIN/XLZD实验检验。
2026-09-25 astro-ph.CO hep-ph
Toward a Possible Solution to the Cosmic Coincidence Problem
为什么物质密度和真空能量密度在今天几乎相等,而在宇宙膨胀期间它们的尺度如此不同,这是一个谜。我们提出了一个范例,可能会允许一个非人择的解决方案,这个宇宙的巧合问题。铀238的半衰期非常接近太阳系的年龄,这一事实并不被认为是巧合,因为有许多核素的半衰期在很大的时间尺度范围内变化,这意味着可能有一些核素的半衰期接近任何给定的时间尺度。同样地,造成今天宇宙加速的真空场能量,可能只是标量场能量的一个大集合,这些能量在过去主宰宇宙,然后逐渐消失。在标准宇宙学和粒子物理学中,已经有几个标量场可能对宇宙真空能量有贡献(希格斯场、暴胀子,以及任何导致电流加速的精粹/暗能量场),因此,一个大的场系综的想法似乎并不遥远。该想法的预测包括:1)驱动加速的当前真空能量不是恒定的并且将最终消失,2)标量场压力与密度的比率w当前正在改变并且不是精确的负的,3)在过去可能存在真空主导和加速的时期,4)当前的加速阶段将结束,但未来可能会有更多的加速阶段,5)在这些场的性质被知道之前,宇宙的最终命运无法决定,但所有标量场的密度之和最终可能为零,这是在发现目前的宇宙加速度之前通常假设的。
2002-10-18 astro-ph hep-ph
Why Unparticle Models with Mass Gaps are Examples of Hidden Valleys
隐藏的山谷,多粒子动力学和质量间隙的隐藏部分,可以在LHC中产生惊人的和不寻常的最终状态。非粒子模型,隐藏扇区与共形动力学和没有(或非常小)的质量差距,可以导致不寻常的运动学特征,间接反映共形动力学。当足够大的质量间隙被添加到非粒子模型中时,它们就变成了隐谷模型。单独使用非粒子传播子的预测忽略了最显著的信号,这些信号通常是隐谷型的。包容性签名通常无法从非粒子维度预测,而排他性签名通常是可见的,并且可以是壮观的。可能的签名包括:希格斯粒子的衰变对,反过来又衰变到两个夸克,轻子或规范玻色子,可能与位移顶点;希格斯,顶,和neutralino衰变到六个以上的粒子;共振低于一个“非粒子”连续产生多体最终状态;等Stephanov模型被解构,重建,并显示出是一个隐藏的山谷模型。强动力学对隐谷观测量的一些影响,使用非粒子方法无法预测,进行了讨论,包括共振,减少味对称性破缺,减少超对称性破缺,和一个强烈增强的隐藏部分子淋浴。
2008-01-07 hep-ph hep-th
LHC Accessible Second Higgs Boson in the Left-Right Model
第二个希格斯二重态作为标准模型(SM)希格斯的宇称伙伴自然出现,一旦SM被扩展到其左右对称版本(LRSM),以理解弱相互作用中宇称破坏的起源,以及通过跷跷板机制容纳小中微子质量。然而,在这个模型的最小版本(LRSM)中,中性希格斯粒子(FCNH)的味道改变效应将第二个希格斯粒子的质量推到了15 TeV以上,使其在LHC中无法获得。此外,由于第二个希格斯粒子的质量与$W_R$的质量直接相关,因此在大型强子对撞机上发现“低”质量的$W_R$($M_{W_R}\leq 5-6$ TeV)需要一些希格斯粒子的自耦合值大于1。在本文中,我们提出了一个扩展的LRSM通过添加一个矢量一样的$SU(2)_R$夸克偶削弱FCNH的限制,允许第二个希格斯粒子的质量接近或低于TeV和第三个中性希格斯粒子低于3 TeV的$W_R$质量低于5 TeV。这样就有可能在LHC上寻找这些较重的希格斯玻色子,而不会与FCNH约束相冲突。右手$W_R$质量在几个TeV的范围内是很自然的,在这类模型,而不必诉诸大的标量耦合参数。CKM混合与已知夸克的矢量类夸克混合密切相关,这是放松第二希格斯质量约束的主要原因。我们提出了一个详细的理论和现象学分析,这个扩展LR模型,并指出了一些测试,以及它的潜在的第二个希格斯粒子在大型强子对撞机的发现。该模型的两个额外特征是:(i)5/3带电夸克和(ii)质量在TeV范围内的费米子顶级…
2014-01-31 hep-ph
The Standard Model (SM) possesses an instability at high scales that would be catastrophic during or just after inflation, and yet no new physics has been seen to alter this. Furthermore, modern developments in quantum gravity suggest that the SM degrees of freedom are not unique; that a typical low energy effective theory should include a large assortment of hidden sector degrees of freedom. It is therefore puzzling that cosmological constraints from BBN and CMB reveal that the early universe was almost entirely dominated by the SM, when the inflaton $ϕ$ could have decayed into many sectors. …
2020-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Genuine Extra Yukawas from Extra Higgs, Implications
对于第二个希格斯偶极,通常存在额外的汤川耦合$ρ_{ij}$。宇宙的重子不对称性(BAU)可以用$ρ_{tt} \sim {\cal O}(1)$来解释,一级电弱相变(EWPT)产生于${\cal O}(1)$希格斯四次耦合。后者可以解释为什么观测到的$h(125)$玻色子如此类似于标准模型(SM)希格斯:在两个双重态混合的耦合$η_6 \sim{\cal O}(1)$中,$H$-$h$混合角$\cosγ\cong -η_6 v^2/(m_H^2 - m_h^2)$被$CP$-偶玻色子质量分裂$m_H^2 - m_h^2 > {\rm few}\ v^2$抑制。近似的排列,加上费米子质量混合模式,在低能量下控制FCNC希格斯效应。这幅图可以用$pp \to tt\bar c$、$tt\bar t$来探测,即在大型强子对撞机上的同号顶和三重顶过程。
2018-05-14 hep-ex hep-ph
(Mainly) axion dark matter
QCD的强CP问题本质上是一个自然性问题:为什么在QCD拉格朗日量中,F \tilde{F}项被高度抑制,而似乎有必要解释为什么有三个而不是四个轻π?最优雅的解决方案假定一个自发破缺的Peccei-Quinn(PQ)对称性,这需要存在轴子场a。轴子场稳定到其势能的最小值,从而消除了进攻项,但产生了物理轴子,其相干振荡可以构成冷暗物质。直到现在,ADMX等实验才开始探索QCD轴子参数空间。由于一种真正的标量粒子--希格斯玻色子--已经被发现,人们可能会期望它的质量停留在轴子尺度f_a~ 10^{11} GeV。希格斯粒子的质量被超对称性优雅地稳定下来:在这种情况下,轴子伴随着它的axino和saxion超伙伴。要求自然也在电弱部门意味着希金森类WIMP,那么我们期待混合轴子WIMP暗物质。最终,我们将期望探测到轴子和WIMP,而轻希格斯玻色子的信号可能会在LHC出现,并且必须在ILC出现。
2015-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Lightness of Higgs Boson and Spontaneous CP Violation in Lee Model
基于Lee模型,我们提出了一种将希格斯玻色子的轻性与CP破坏的小性相关联的机制,即自发CP破坏的双Higgs二重态模型.在这个模型中,最轻的希格斯玻色子$m_h$的质量以及$K$和$J$的量在极限$t_βs_ξ\rightarrow0$($t_β$和$ξ$的定义见正文),即CP守恒极限中是$\propto t_βs_ξ$。这里$K$和$J$分别是标量和汤川扇区中CP破坏效应的度量。这是一种新的方式来理解为什么在LHC发现的希格斯玻色子是轻的。我们研究了高能LHC数据和大量低能实验的重要约束,特别是电子和中子的EDM测量以及B介子和K介子的数量。面对所有的数据,我们发现这个模型仍然是可行的。应该强调的是,这种情况没有标准模型的限制,因此它总是可以在未来的实验中进行测试。发现额外的中性带电希格斯玻色子,测量它们的CP性质和变味衰变,是确定Lee模型的关键。在具有$\sqrt{s}=14\textrm{TeV}$的LHC中,如果在$b\bar{b}$衰变通道或任何矢量玻色子融合(VBF)、V+H产生通道中存在显著抑制,则这种情况是有利的。相反,如果信号强度越来越像标准模型,则将是不利的。通过精确测量希格斯玻色子的产生截面,在未来的$e^+e^-$对撞机上,可以很容易地用几个$\textrm{fb}^{-1}$在$(3\sim5)σ$水平上排除它。
2016-02-17 hep-ph
A Dark Matter Trigger for Early Dark Energy Coincidence
本文提出触发式早期暗区(tEDS)模型,通过暗物质对EDE标量场的普朗克压低耦合,使暗物质在物质-辐射相等时期的主导地位自然触发EDE滚动,从而无需精细调节即可解决EDE巧合问题,并在拟合哈勃张力上取得与EDE相当的效果。
2022-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bulk Stabilization, the Extra-Dimensional Higgs Portal and Missing Energy in Higgs Events
为了解决层次问题,额外维度模型必须解释为什么新维度稳定在正确的大小,而已知的机制需要耦合到膜的体标量。由于这些耦合,维度稳定的能量学与希格斯真空的能量学竞争,具有潜在的可观察效应。这些效应对于一个或两个额外维度特别强,因为体-希格斯耦合可以是超重整化的或无量纲的。这种额外维度的希格斯“门户”的实验范围比引力耦合更强,因为它们在低能量下受到的抑制更少。我们计算如何通过这样一个门户与两个额外的维度希格斯体耦合反作用到希格斯玻色子的属性。当KK质量小于希格斯质量时,与KK模式的混合会导致不可见的希格斯衰变宽度,高能对撞机的能量信号丢失,以及恒星和超新星中能量损失的新机制。天体物理学的界限是对对撞机测量的补充,现有的限制允许可观测的LHC信号。我们评论的变化所造成的希格斯质量耦合关系的希格斯体混合,以及由此产生的修改如何运行的希格斯耦合改变真空稳定性和平凡的界限。
2013-02-26 hep-ph hep-th
Chiral methods at the electroweak scale
我回顾了有效场论(EFT)背后的动态电弱对称性破缺的场景的主要特点,特别强调的系统学和平行,可以绘制手征微扰理论。手征尺寸的概念将被引入,并证明是正确的工具来描述非线性膨胀。我还将讨论为什么这样的EFT是感兴趣的现象学研究在大型强子对撞机。最重要的方面是,EFT被设计为在特定的限制下恢复标准模型,因此提供了一个通用的框架来检验希格斯假说。此外,我将认为,$κ$形式主义目前所使用的实验合作研究希格斯耦合在大型强子对撞机实际上可以嵌入到这个EFT。这不仅为$κ$参数化提供了坚实的QFT基础,而且为系统地改进它指明了方向,特别是如何将对Higgs过程的分析从速率水平提升到分布水平。
2015-12-22 hep-ph
SUGRA Grand Unification, LHC and Dark Matter
本文简要回顾了超引力大统一框架下希格斯信号及其对超对称性的影响。希格斯数据表明,允许的参数空间主要在于焦曲线和焦面的双曲分支的辐射破缺的电弱对称性,TeV大小标量自然出现。高质量的希格斯粒子导致对自旋无关中性伴子-质子截面的允许范围的更精确的预测,这对于在未来的实验中以更高的灵敏度探测暗物质是令人鼓舞的。还讨论了大统一的地位和一个自然的解决方案,打破大统一群在一个规模和解决的双重三重态问题。结果表明,宇宙符合可以兼容的超对称框架内的多组分暗物质图片与一个组件下$B-L$充电,而另一个组件是传统的超对称暗物质的候选人,中性伴子。
2012-08-01 astro-ph.HE hep-ph
The 750 GeV Resonance as Non-Minimally Coupled Inflaton: Unitarity Violation and Why the Resonance is a Real Singlet Scalar
ATLAS和CMS观测到的750 GeV共振可以用规范单重标量来解释。这将提供一个理想的候选者,作为希格斯暴胀,S暴胀的规范单重标量替代品。在这里,我们讨论的背景下的750 GeV共振的S-暴胀的相关结果。特别是,我们表明,一个单态标量,如果它是真实的,有一个重大的优势,希格斯玻色子在通货膨胀期间的幺正性违反。这是因为可以将膨胀所需的大的非最小耦合$ξ\sim 10^5$限制到实单态标量,而所有其他标量都具有$ξ\sim 1$。在这种情况下,幺正性破坏的尺度$Λ$比暴胀期间的暴胀子场大得多。这保护了暴胀子有效势不受新物理或强耦合的修改,这是恢复么正性所必需的,否则将使基于标准模型物理的微扰有效势失效。这与希格斯暴胀或基于复杂单重标量的模型的情况相反,其中暴胀期间的幺正性破坏尺度小于暴胀场或与暴胀场的量级相同。因此,如果750 GeV的共振是暴胀子,它必须是一个非最小耦合的实单重标量。
2016-09-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs boson mass and new physics
讨论了由标准模型(SM)真空的绝对稳定性和Higgs暴胀引起的希格斯玻色子玻色子的质量下界,以及由SM的渐近安全性引起的对希格斯玻色子玻色子质量的预言.我们考虑了标准模型耦合的三圈重整化群演化和一部分涉及QCD耦合α_s到其运行初始条件的双圈修正。这比现有技术的过程(“单回路匹配-双回路运行”)高一步。这导致与标准模型物理学相关的希格斯玻色子质量边界和预测的理论不确定性减少到1-2 GeV。我们发现,在考虑了顶夸克质量和α s(取2 σ水平)的实验不确定性的情况下,该界为M_H>=M_min(相等对应于渐近安全预言),其中M_min=129+-6 GeV。我们认为,SM希格斯玻色子在这个范围内的发现与费米尺度和普朗克尺度之间不存在新的能量尺度的假设是一致的,而M_H与M_min的重合则表明电弱尺度是由普朗克物理决定的。为了澄清费米和普朗克尺度之间的关系,需要建造一个质心能量约为200+200 GeV(希格斯和t夸克工厂)的电子-正电子或μ子对撞机。
2012-09-27 hep-ph 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
Early dark energy, as a proposed solution to the Hubble tension, faces an additional "why now" problem. Why should dark energy emerge just prior to recombination, billions of years before the onset of cosmic acceleration? Assisted quintessence explains this connection by positing that multiple scaling fields build up over time to drive the present-day cosmic acceleration. In this framework, early dark energy is inevitable. Yet, we show that scaling also leads to the demise of the scenario: the same feature that solves the coincidence problem then spoils a concordance of the Hubble constant inf…
2021-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Singlet Neutrinos in Large Extra Dimensions at the LHC
解释为什么中微子比其他轻子轻是一个挑战。如果右手费米子在大的额外维度中传播,那么小的中微子质量就可以得到解释。费米子在大体积中的传播会对希格斯玻色子的衰变产生影响。如果希格斯玻色子在大型强子对撞机(LHC)上被发现,详细的分析可能会揭示大的额外维度的存在。本文综述了大的额外维模型的现状的背景下,希格斯玻色子玻色子的质量和基本普朗克尺度在额外维的限制。
2009-08-27 gr-qc hep-ph hep-th