Early Universe Higgs dynamics in the presence of the Higgs-inflaton and non-minimal Higgs-gravity couplings
电弱真空的表观亚稳态提出了许多宇宙学问题。这些涉及希格斯场到当前真空的演化，以及它在暴胀期间和之后的稳定性。希格斯暴胀子和非最小希格斯引力相互作用可以对这些考虑产生至关重要的影响，可能解决问题。在这项工作中，我们允许这些耦合同时存在，并研究它们的相互作用。我们发现，不同的组合的希格斯暴胀和非最小希格斯引力耦合诱导有效希格斯质量期间和之后的通货膨胀。这对预热过程中希格斯粒子的稳定性有着至关重要的影响。特别是，广泛的耦合导致稳定的解决方案成为允许的。
2022-04-05 astro-ph.CO hep-ph
Anisotropy of phase transition gravitational wave and its implication for primordial seeds of the Universe
我们定量地研究了原初密度涨落如何影响相变引力波（PTGW）的各向异性。各向异性的PTGW在重组之前很久就产生了，并且没有丝绸阻尼，它可能揭示了由暴胀或替代品引起的密度扰动。我们发现PTGW各向异性功率谱的新行为。PTGW各向异性在所有尺度上都强于宇宙微波背景温度的各向异性，早期积分的Sachs-Wolfe效应使高$\ell$多次波增强约1个数量级。此外，原始功率谱在小尺度上的差异表现出更显着的PTGW各向异性的角功率谱相比，宇宙微波背景。这些性质可能为理解我们早期宇宙的原始密度扰动提供新的线索，从而完善我们对暴胀理论的理解。以暗物质模型中的纳赫兹PTGW为例，我们得到了PTGW各向异性的振幅，比各向同性的PTGW能谱弱4 ~ 3个数量级。
2022-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Higgs-inflaton coupling from reheating and the metastable Universe
目前的希格斯玻色子和顶夸克数据有利于我们真空的亚稳态，这就提出了为什么宇宙选择了一个能量不受欢迎的状态，并在暴胀期间保持在那里的问题。在这封信中，我们指出，这些问题可以解决希格斯-暴胀子耦合出现在现实的暴胀模型。由于暴胀子必须直接或间接地耦合到标准模型粒子，因此即使在树的水平上不存在这种耦合，这种耦合也是辐射产生的。因此，希格斯场的动力学可能会发生巨大的变化。
2015-12-07 astro-ph.CO hep-ph
Non-Minimal Coupling of the Higgs Boson to Curvature in an Inflationary Universe
在$10^{10}$ GeV附近没有新的物理现象的情况下，电弱真空充其量是亚稳态的。这对高尺度暴胀模型来说是一个重大挑战，因为在宇宙早期快速膨胀期间，似乎很难理解如果暴胀发生在$10^{10}$ GeV以上的尺度上，希格斯真空如何不会衰变到理论中真正的低真空，并带来灾难性的后果。在本文中，我们表明，非最小耦合的希格斯玻色子玻色子曲率可以解决这个问题，通过产生直接耦合的希格斯玻色子玻色子的暴胀势，从而稳定的电弱真空。对于特定的希格斯场初始条件及其非最小耦合，暴胀可以在暴胀过程中将希格斯场迅速驱动到电弱真空。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black holes don't source fast Higgs vacuum decay
我们认为，标准模型的真空或热衰变的速度种子的原始黑洞是可以忽略不计的（因为非微扰抑制的小四次希格斯耦合）和独立的非最小耦合的希格斯引力。
2023-02-24 hep-ph hep-th
Decoupling of Higgs boson from the inflationary stage of Universe evolution
在标准模型中，希格斯场在与引力的最小相互作用下的质量约束是通过将希格斯玻色子与早期宇宙的暴胀解耦的严格要求以下界$m_H> 150$ GeV的形式导出的：希格斯标量产生的暴胀可能严重破坏宇宙大尺度结构的可见性质，而希格斯粒子的大质量使其不能产生暴胀，并将其宇宙学作用转移到量子引力区域。
2010-05-07 gr-qc hep-ph hep-th
Can Superconducting Cosmic Strings Piercing Seed Black Holes Generate Supermassive Black Holes in the Early Universe?
当宇宙只有9亿年的时候，大量红移为$z > 6$的超大质量黑洞（SMBH）的发现提出了这样一个问题：如此巨大的致密物体如何在宇宙学上的短时间间隔内形成。每一个标准的方案，包括种子黑洞的快速吸积或黑洞合并，在解释超大质量物体的短时间形成时都面临着严重的理论困难。在这项工作中，我们提出了一个替代方案的形成SMBH在早期宇宙中，能量转移从超导宇宙弦穿透小种子黑洞是主要的物理过程，导致快速的质量增加。作为一个玩具模型，考虑了两个载恒流对极弦穿过的种子黑洞的吸积率。使用一个有效的行动的方法，其中包括一个大类的超导弦模型的唯象，我们估计所需的最小电流形成SMBH与质量的顺序$M = 2 \times 10^{9}M_{\odot}$由$z = 7.085$。这相当于为类星体ULAS J112001.48+064124.3提供动力的中心黑洞的质量，并被视为早期SMBH形成的测试案例。对于GUT尺度的弦，由于电流的存在，弦能量密度所需的分数增加是$10^{-7}$阶，因此它们的存在与弦张力的当前观测界限保持一致。此外，我们考虑了一个“奇异”的情况下，一个SMBH产生时，一个小的种子黑洞是由一个更高的维度$F-$字符串，由弦论预测刺穿。我们发现，拓扑缺陷弦和基本弦都能够携带足够大的电流，通过我们提出的机制产生早期SMBH。
2017-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Selfish Higgs
我们提出了一种机制，通过宇宙学选择过程来解决希格斯自然性问题。激发场组态通过膜成核的放电导致宇宙学常数和希格斯质量的离散跳跃，它们以相关的方式变化。由此产生的众多宇宙都是空的，除了那些宇宙学常数和希格斯质量都几乎消失的宇宙。只有在这些临界条件下，暴胀才能被激活，并创造出一个非空的宇宙。
2021-04-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Did our Universe Tunnel out of the Wrong Higgs Vacuum?
本文探讨宇宙初始希格斯场构型，指出暴胀可缓解电弱真空初始条件的精细调节，或宇宙始于错误希格斯真空并经相变驱动至当前真空，该相变产生的引力波为引力波实验提供独特目标，还为超出标准模型现象提供新路径。
2025-11-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Magnetic Fields from Primordial Helical Seeds
大多数早期的宇宙情景预测，如果在随后的宇宙膨胀中没有处理，宇宙尺度上的磁场可以忽略不计。我们提出了一个新的数值处理原始领域的演变，并将其应用到弱螺旋种子，因为它们发生在某些早期宇宙的情况。我们发现，初始螺旋度比重子与光子的比值大不了多少，可以产生约为10^{-13}高斯的场，而相干尺度今天略低于1千秒差距。
2002-02-22 astro-ph hep-ph
Higgs boson cosmology
标准模型希格斯玻色子的发现开启了一系列推测性的宇宙学场景，从大爆炸后早期宇宙结构的形成，到大爆炸后一纳秒的电弱相变的遗迹，再到现在宇宙通过真空衰变的终结。希格斯物理学的范围很广，它推动了人们超越粒子物理学和宇宙学的标准模型，探索超高能物理学和量子引力。
2015-07-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
QCD Axion Strings or Seeds?
本研究聚焦最小KSVZ轴子模型，采用希格斯场有效理论方法，探究QCD轴子弦对电弱对称性破缺动力学的影响，明确了其作为相变种子的作用机制及对应的耦合参数范围。
2024-10-18 hep-ph hep-th
A Second Higgs Doublet in the Early Universe: Baryogenesis and Gravitational Waves
我们表明，简单的两个希格斯双重模型仍然提供了一个可行的解释宇宙的物质-反物质不对称性通过电弱重子生成，即使考虑到最近的数量级改进的电子EDM实验约束的ACME合作。此外，我们表明，在该区域的参数空间的重子生成是可能的，引力波频谱产生的电弱相变结束时，是在未来的天基干涉仪LISA的灵敏度范围内。
2016-11-17 astro-ph.CO hep-ph
When Higgs Meets Starobinsky in the Early Universe
在大型强子对撞机上对希格斯粒子质量的测量证实了标准模型的电弱真空是一个浅的局部极小值，并且不是绝对稳定的。除了一个可能的不可接受的快速隧穿到深真极小值之外，我们还不清楚如何从早期宇宙，特别是在暴胀之后，达到现在可观测的真空。在这份说明中，它表明，这些问题可以得到缓解，如果希格斯场是非最小耦合到一个高曲率的引力理论，这是有效的，在推导通货膨胀一拉Starobinsky。此外，这意味着希格斯自耦合可以增强，并在下一代粒子对撞机上产生可观察到的效果。
2014-11-20 hep-ph hep-th
Graviweak Unification in the Visible and Invisible Universe and Inflation from the Higgs Field False Vacuum
在本文中，我们发展的自洽$Spin(4,4)$不变模型的统一重力与弱$SU(2)$相互作用的假设存在的宇宙中的可见和不可见部门。结果表明，在标准模型（SM）中预测两个简并真空的多点原理的后果建议暴胀理论，其中暴胀子场$σ$开始被困在宇宙的“假真空”中的冷相干态中，希格斯场的VEV $v\sim 10^{18}$ GeV（在可见世界中）。然后，两个希格斯偶极子场，可见$ϕ$和镜像$ϕ'$的暴胀，导致了SM真空的出现，在电弱标度与希格斯玻色子VEV $v_1\approx 246$ GeV和$v'_1=ζv_1$（与$ζ\sim 100$）分别在可见和不可见的世界。
2015-07-16 hep-ph hep-th
Late and early time phenomenology of Higgs-dependent cutoff
对希格斯场与引力非最小耦合的理论的分析表明，它们在一定的希格斯依赖截止之上进入强耦合区，这可能大大低于普朗克尺度。假设有效的理论，补充标准模型或其最小的扩展-nuMSM-包含一组高维算子抑制希格斯依赖截止，我们分析了重新加热后的宇宙希格斯膨胀。我们表明，额外的项不会破坏希格斯膨胀，但会导致重子生成并在宇宙膨胀的再加热阶段加热无菌中微子暗物质的产生。它们也可以导致中微子质量产生和质子衰变。
2011-06-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Comparing Production Cross Sections for QCD Matter, Higgs Boson, Neutrino with Dark Energy in Accelerating Universe
本文计算了宇宙加速过程中QCD物质、中微子和暗能量的产生截面。为了获得这些截面，宇宙产生截面乘以加速宇宙中的粒子或暗能量分布。还计算了由于形成事件视界而导致的每种物质和暗能量的丢失截面。很明显，在宇宙的事件视界附近产生的粒子的截面随着宇宙的加速而增大。这是因为随着宇宙加速度的增大，安鲁温度也随之增大，粒子的热辐射也随之增强。在加速的宇宙中，有不同的通道产生希格斯玻色子。宇宙可能衰变为夸克和胶子，然后这些粒子相互作用，产生希格斯玻色子。另外，还有一些希格斯玻色子是直接从宇宙的事件视界发射出来的。通过不同通道比较希格斯玻色子截面，发现在较低加速度下，a_Universe<2.5 a_（早期宇宙），宇宙将不能发射Higgs，但仍能产生夸克，最终对于a_Universe<1.5 a_（早期宇宙），宇宙只能发射无质量胶子。随着LHC上宇宙加速度的增加，a_Universe>2.5 a_（早期宇宙），大部分希格斯玻色子玻色子的产生将归因于宇宙事件视界附近的Unruh效应。最后将暗能量的产生截面与粒子截面进行了比较，发现暗能量的产生截面主要由QCD物质、希格斯玻色子玻色子和中微子组成。这一结果与先前对暗能量截面的预测一致。
2016-10-19 hep-ph
Higgs Starobinsky Inflation
本文指出，由于希格斯玻色子与Ricci标量之间的非最小耦合所引起的量子效应可以诱导Starobinky暴胀.希格斯Starobinsky机制提供了一个解决方案，在早期宇宙中的大希格斯场值的问题，在一个亚稳态宇宙将不是一个可行的选择。我们明确验证，这些大的量子校正不稳定Starobinsky的潜力。
2016-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probable or Improbable Universe? Correlating Electroweak Vacuum Instability with the Scale of Inflation
对希格斯玻色子和顶夸克质量的测量表明，标准模型希格斯势在$Λ_I \sim 10^{11}$ GeV附近变得不稳定。这种不稳定性在宇宙学上是相关的，因为如果在暴胀期间的哈勃参数大于$Λ_I$（如最近的BICEP 2测量所优选的），那么暴胀期间的量子涨落很容易使电弱真空不稳定。我们仔细研究了希格斯场在暴胀过程中的演化，得到了与现有文献不同的结果。我们认为隧道通过科尔曼-德卢西亚或霍金-莫斯瞬子，有效的膨胀的规模低于不稳定的规模时，以及通过福克-普朗克方程在相反的制度适当的统计处理。我们表明，更好地了解后膨胀的不稳定的AdS真空区的演变是至关重要的，以确定宇宙的最终命运。如果这些AdS区域吞噬了所有的空间，如果没有新的物理学来稳定希格斯势，像我们这样的宇宙确实是极不可能的;然而，如果这些区域紧缩，我们的宇宙生存下来，但通货膨胀必须持续几倍的时间来补偿失去的AdS区域。最后，我们研究了一般普朗克抑制修正的希格斯势，这可能是足够的，以稳定在通货膨胀期间的电弱真空的影响。
2015-02-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgsino Dark Matter in a Non-Standard History of the Universe
轻的希格西诺是自然界的宠儿，而作为暗物质的候选者，它的丰度通常不足。我们考虑了在一个非标准的宇宙历史中，由一个初始真空位移的标量场引起的希格西诺产生。我们发现，如果由标量衰变引起的再加热温度适当，轻希格西诺可以提供正确的暗物质遗迹丰度。另一方面，亚TeV的希格西诺暗物质一旦被观测到，将是宇宙非标准热历史的强烈暗示。
2019-10-02 hep-ph
Planckian discreteness as seeds for cosmic structure
我们提出了一个由扩散导致的最初普朗克宇宙学常数弛豫驱动的暴胀模型。该模型可以产生一个（近似）尺度不变的频谱（绝热）原始扰动与正确的振幅和红色倾斜没有暴胀。在宇宙微波背景辐射中观察到的不均匀性来自于那些与基本普朗克粒度相关的不均匀性，这些不均匀性在暴胀阶段被印在标准模型希格斯标量波动中。这个过程允许半经典解释，并避免了基于真空涨落作用的标准暴胀情景的跨普朗克问题。在宇宙微波背景辐射中观测到的尺度不变性的偏差是由粒子物理学的标准模型中希格斯标量的自耦合常数控制的。原始黑洞的热产生可以产生观测所需的冷暗物质的数量。对于自然的初始条件设置在普朗克尺度的振幅和倾斜的功率谱的扰动在CMB观察到的只依赖于已知的参数的标准模型，如自耦合的希格斯标量和它的质量。
2022-09-09 gr-qc hep-ph hep-th
Dark energy via multi-Higgs doublet models: accelerated expansion of the Universe in inert doublet model scenario
标量场是暗能量的可能候选者之一。本文研究了惰性偶极模型中的标量场，在惰性偶极模型中，用两个SU（2）Higgs偶极代替了标准模型中的一个偶极。一个SU（2）偶态的分量场（$ϕ_1$）以与标准模型希格斯粒子相同的方式起作用，而第二个SU（2）偶态的分量场（$ϕ_2$）被认为是暗能量的候选者（这是通过假设场中的相变尚未发生来实现的）。我们发现，在真空期望值为零的惰性Higgs二重态模型中，利用SU（2）Higgs二重态可以在经典区域安排后期加速（暗能量）。
2016-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Topological Defects as Seeds for Eternal Inflation
我们用解析方法和早期宇宙随机过程的计算机模拟研究了暴胀宇宙的整体结构。我们证明了宇宙的整体结构在很大程度上取决于暴胀机制。在最简单的混沌暴胀模型中，宇宙看起来像是一个热化相的海洋，围绕着永久自我复制的暴胀区域。在暴胀发生在对应于亚稳态的有效势的局部极值附近的理论中，宇宙看起来像是围绕着热化相岛的德西特空间。即使状态$ϕ= 0$不稳定，但有效势具有离散对称性$ϕ\to =-ϕ$，也会出现类似的图像。在这种情况下，宇宙被分成包含不同阶段的域。这些畴将被畴壁彼此隔开。但是，与普通的领域壁不同，这些领域壁会膨胀，并且它们的厚度会呈指数增长。在具有连续对称性的理论中，暴胀产生指数膨胀的弦和被热化相包围的单极子。膨胀的拓扑缺陷是稳定的，它们会不断产生新的膨胀的拓扑缺陷。这意味着拓扑缺陷可能扮演着永恒暴胀的不可摧毁的种子的角色。
1994-02-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Standard Model Mass Spectrum in Inflationary Universe
我们计算了具有量子修正的暴胀过程中的标准模型（SM）质量谱，并探讨了在非高斯压缩极限下的可观测结果。非希格斯和希格斯暴胀模型进行了详细研究。我们还说明了如何通过威克旋转的膨胀背景的欧氏签名和尺寸正则化，可以计算出一些通货膨胀的循环图整齐。
2017-04-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Cosmological Stability of the Higgs Instability
标准模型的希格斯势在大的希格斯场值下变得不稳定，在那里它的四次耦合变成负的。虽然我们目前的电弱真空的隧穿寿命比宇宙的年龄要长得多，但暴胀期间的量子涨落可能会将希格斯粒子推过势垒，形成可能对我们的宇宙致命的补丁。我们研究了这些区域的宇宙学演化，发现至少在薄壁近似下，它们可能是无害的，因为它们是由于希格斯粒子本身的反反应而坍缩的。标准模型希格斯不稳定性的存在可以提供一种新的机制来结束膨胀，并通过希格斯泡坍缩留下的黑洞的蒸发来重新加热宇宙。因此，在暴胀期间哈勃率的界限可能会放松。
2022-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak Vacuum Instability and Renormalized Higgs Field Vacuum Fluctuations in the Inflationary Universe
在这项工作中，我们研究了电弱真空不稳定性期间或之后的通货膨胀。在暴胀宇宙中，de Sitter空间中，真空场涨落$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$与哈勃尺度$H^{2}$成比例地增大。因此，希格斯场$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$的大的暴胀真空涨落是潜在的灾难性的触发真空跃迁到负能量普朗克尺度真空状态，并导致宇宙的立即崩溃。然而，真空场波动$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$，即，真空期望值具有紫外发散，因此需要重整化来估计真空跃迁的物理效应。因此，本文从弯曲时空中量子场论的角度重新审视了电弱真空不稳定性，并通过绝热正则化和点分裂正则化讨论了弯曲时空中由有效势${ V }_{\rm eff}\left( ϕ\right)$和重整化真空涨落$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>_{\rm ren}$确定的均匀Higgs场$ϕ$的动力学行为.我们简单地假设希格斯场只通过非最小的希格斯-引力耦合$ξ(μ)$来耦合引力。在这种情况下，电弱真空稳定性不可避免地受到均匀希格斯场$ϕ$的动力学行为的威胁，或者AdS域或气泡的形成，除非哈勃尺度足够小$H< Λ_{I} $。
2017-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
SMBH Seeds from Dissipative Dark Matter
在标准的天体物理学场景中，在高红移（$z\gtrsim 7$）下质量大于$\sim 10^{9}M_{\odot}$的超大质量黑洞（SMBH）的存在是很难适应的。我们研究的可能性，（几乎）完全耗散的自相互作用暗物质（tdSIDM）-在罕见的，高密度的暗物质波动在早期宇宙-通过灾难性的崩溃产生SMBH种子。我们使用一个半解析模型，测试和校准的一系列N-体模拟孤立的暗物质晕，计算tdSIDM晕，暗物质几乎失去了所有的动能在一个单一的碰撞中的动量中心框架的崩溃标准和时标。应用此模型晕合并树，我们经验分配SMBH种子晕和跟踪SMBH的形成和演化历史。我们预测类星体的光度函数，$M_{\rm BH}$ - $σ_{\rm v}^{\ast}$关系，和宇宙SMBH质量密度在高红移，并比较它们的观测。我们发现，$σ/m \sim 0.05~\rm cm^2/g$的耗散暗物质相互作用横截面足以产生早期宇宙中观察到的SMBH，同时与晚期宇宙中的普通SMBH保持一致。
2021-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Radiative Lepton Masses with Heavy Lepton Seed
我们构造了一个$Z_8$模型的轻子，其中所有的汤川耦合的顺序单位，但已知的轻子质量产生的辐射，{ \it顺序的顺序}。种子由第四代轻子$E$和$N$提供，它们以通常的方式接收（狄拉克）质量。引入了两个附加的带有非平凡$Z_8$荷的Higgs二重态，给出了最近邻Yukawa耦合.因此，非标准的希格斯玻色子以一种不寻常的方式改变了味道。当$Z_8$ { \it softly}分解为$Z_2$时，会生成环质量。然而，$e$和$μ$的质量生成需要新的希格斯玻色子处于弱尺度。中性标量混合是$m_μ/m_τ\gg m_e/m_μ$、$m_τ/m_E$的基础。$Z_2$对称性禁止$μ\to eγ$和$τ\to μγ$。最严格的结合来自$τ\to μμ^\pm e^\mp$。该模型对$τ\to eγ$、$μ\bar e \to \barμe$转换、$μ\to eν_e\barν_μ$以及$E$和$N$（如$E\to τe^\pmμ^\mp$）的FCNC衰变具有有趣的意义。
1994-01-14 hep-ph
Direct Higgs-gravity interaction and stability of our Universe
希格斯粒子的有效势在大约$10^{11}$ GeV时变得不稳定，如果只考虑标准模型的相互作用，那么电弱真空的寿命$τ$就会比宇宙的年龄$T_U$大得多。然而，众所周知，$τ$对未知的新物理的存在极其敏感：后者可以极大地降低$τ$。这对我们宇宙的稳定性提出了一个严重的问题，需要一种物理机制来保护它免受灾难性的衰变。我们发现存在一种普遍的稳定机制，它自然地起源于引力与希格斯玻色子之间的非最小耦合。由于这种希格斯-引力相互作用必然产生于引力背景下希格斯场的量子动力学，因此这种稳定机制肯定存在。它与任何特定的模型无关，而是相当自然和普遍的，因为它来自我们物理世界的基本支柱：引力，希格斯场，物理定律的量子性质。
2019-05-08 gr-qc hep-ph hep-th
Can primordial magnetic fields seeded by electroweak strings cause an alignment of quasar axes on cosmological scales?
在早期宇宙的电弱相变中形成的非拓扑电弱弦的衰变可能在今天的宇宙中留下可观察到的印记。这样的弦可以自然地产生原始的磁场。于是原星系倾向于形成其旋转轴与外部磁场平行的星系，而且，外部磁场产生的扭矩迫使星系轴与磁场对齐，即使这两个轴最初并不对齐。这可以解释类星体偏振矢量的排列（观察到的，但尚未解释）。我们证明了两个环状电弱弦所留下的磁场的形状可以解释类星体极化矢量的非平凡排列，并对未来的观测做出预测。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravity Waves Seeded by Turbulence and Magnetic Fields From a First Order Phase Transition With Non-Renormalizable Electroweak Vacua
人们普遍认为，标准模型是一种低能有效的理论，它可能具有高维的不可重正化算子。这些新算符的存在可能导致宇宙演化的有趣动力学，包括新真空态的出现。如果今天的宇宙存在于一个假真空中，那么将有一个非零的概率通过隧道到达宇宙的真正真空状态。如果这种转变发生在宇宙的其他地方，真正真空的气泡将成核并向外膨胀。在早期宇宙的热的稠密等离子体中成核的气泡将感受到来自等离子体的摩擦，该摩擦对抗气泡的膨胀，直到气泡最终达到稳态膨胀。与气泡壁速度迅速接近光速的许多气泡形成场景不同，来自热原始等离子体的摩擦可以导致膨胀的气泡壁达到终极速度，而重力波可以以光速自由传播通过热稠密等离子体。分析了摩擦力对气泡碰撞产生的重力波频谱的影响。我们发现，相变在一个模型与$ϕ^6$和$ϕ^8$运营商，通过在早期宇宙的热等离子体爆炸收益是不可能的。在爆燃的情况下，重力波谱很小，可能需要像大爆炸观察者这样的后LISA实验，但原则上是可观察的。
2012-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter, Parallel Universe and Multiple Higgs Signals at the ILC
暗物质的存在现在已经通过几个间接实验得到了很好的证实。也有人提出了几种暗物质的候选者。然而，暗物质可能就像我们在一个平行宇宙中的普通物质一样，两个宇宙都由它们自己的非阿贝尔规范对称性描述，禁止任何动力学混合。然而，四次希格斯相互作用涉及两个宇宙之间的希格斯场是允许的对称性的模型。随后的混合之间的两个最轻的标准模型，如希格斯玻色子引起了有趣的签名在拟议的国际电子-正电子对撞机（ILC），特别是在情况下，当两个幸存的轻希格斯玻色子之间的质量分裂很小（$\sim$ 100 MeV），使他们不能解决在大型强子对撞机。
2014-10-27 hep-ph
Preheating the Universe from the Standard Model Higgs
我们讨论了由标准模型（SM）希格斯场非最小耦合到重力驱动的暴胀阶段后的预热。我们发现，预热是由一个复杂的过程，其中微扰和非微扰效应同时发生。希格斯场，最初是一个振荡的相干凝聚体，产生非微扰的W和Z规范场。这些粒子非常迅速地衰变成费米子，从而阻止了规范玻色子的积累，从而阻止了通常的参数共振。然而，转移到费米子物质中的能量不足以重新加热宇宙，最终产生共振效应。在共振变得有效后不久，从规范玻色子到希格斯凝聚体的反反应也变得相关。我们已经确定了剩余的希格斯凝聚体之间的能量分布和SM费米子和规范场的非热分布的时间演化，直到反反应变得重要的时刻。除了反作用，我们的近似分解和数值模拟和理论考虑超出这项工作是必要的，为了研究系统的演变，直到热化。
2009-11-07 astro-ph.CO hep-ph
Higgs condensation as an unwanted curvaton
在早期宇宙的暴胀过程中，希格斯场不断地获得长波量子涨落。它们累积以产生具有指数大的相关长度的非零值。我们研究这样的希格斯凝聚的后果表明，在膨胀模型中，宇宙是通过引力粒子生产在过渡到kination政权重新加热，他们不仅有助于重新加热宇宙，但也作为一个曲率。然而，不幸的是，对于标准模型希格斯场的参数来说，这种弯曲产生的密度波动太大，因此排除了长动能状态下的暴胀模型。
2012-08-30 astro-ph.CO hep-ph
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值，标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明，这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relaxing the Bounds on Primordial Magnetic Seed Fields
我们指出，在一个开放的宇宙或一个积极的宇宙学常数的宇宙中，所需的种子银河发电机的原始磁场的下限显着放宽。结果表明，在合理的宇宙学参数下，星系形成时强度为10^{-30}高斯或更小的原始种子场可以解释观测到的星系磁场。因此，先前被排除的原始磁性种子场产生机制很可能是可行的。我们还评论了高红移星系中微高斯磁场观测的意义。
1999-04-02 astro-ph hep-ph
The Higgsploding Universe
HiggsExplosion是一种动力学机制，它对HiggsExplosion能量标度E * 以外的量子涨落进行指数抑制，并进一步保证了多Higgs产生过程的微扰么正性。通过计算自旋为0、1/2、1和2的粒子在首阶的Higgsplopsion标度，我们认为Higgsplopsion调节所有的n点函数，从而将粒子物理学的标准模型及其扩展嵌入到一个渐近安全的理论中.没有朗道极点，希格斯粒子的自耦合保持为正。渐近安全性对于包括量子引力在内的粒子物理学理论特别有意义。我们认为，在Hippsloding理论中，我们不能通过增加碰撞能量来探测越来越短的尺度，而存在一个由r_*~1/E_* 确定的最小尺度。我们进一步表明，Higgsplosion在一致的，而不是在与模型的通货膨胀和轴子的存在冲突。在未来的高能实验中，也有可能对希格斯爆炸进行实验测试。
2017-07-05 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Cosmological Aspects of Higgs Vacuum Metastability
当前标准模型参数的中心实验值给出了一个惊人的结论：电弱真空的亚稳态优于绝对稳定。希格斯玻色子玻色子的亚稳态真空意味着真空衰变的发生可能会给宇宙带来灾难性的后果，事实上也是不可避免的。希格斯真空的亚稳性对宇宙学来说尤其重要，因为在早期宇宙中，有许多机制可以触发电弱真空的衰变。我们提出了一个全面的审查从希格斯真空亚稳态宇宙学的影响，以及相关的理论课题，包括重整化群的改进，量子场论在弯曲时空和真空衰变场论的教学讨论。
2019-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs inflation
最近发现的希格斯玻色子的性质，加上对撞机实验中没有新的物理学，使我们能够推测粒子物理学的标准模型一直延伸到普朗克尺度。在这种情况下，标准模型希格斯非最小耦合到重力可能是负责在大尺度上的宇宙的对称性和原始光谱的曲率扰动播种结构的形成。我们概述了最低限度的希格斯通货膨胀的情况下，它的预测，开放的问题和扩展，并讨论其相互作用与可能的亚稳态的标准模型真空。
2019-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Heavy Higgs: Is the Gauge Symmetry Restored in the Early Universe?
本文研究了用有效手征拉格朗日量描述的强相互作用Higgs系统在高温下对称性不可恢复的可能性。尽管当温度升高时，有一种天真的微扰暗示对称性不恢复，但非微扰方法指向对称性恢复。（对第三十一届Moriond会议的贡献，“电弱相互作用和统一理论”）
1997-05-10 hep-ph
Hidden Sector Dark Matter Realized as a Twin of the Visible Universe With Zero Higgs Vacuum Expectation
本文提出宇宙由两个仅通过引力耦合的孪生扇区组成，利用扇区间耦合打破希格斯势简并，使一个扇区获得非零真空期望而另一个保持零真空期望，从而用暗扇区最轻重子解释自相互作用暗物质。
2024-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Higgs relaxation and the matter-antimatter asymmetry of the universe
最近对希格斯玻色子质量的测量表明，在大尺度下，标准模型希格斯势的上升相对缓慢，在更大的尺度上可能存在第二个极小值。因此，希格斯场在暴胀过程中可能会产生一个很大的真空期望值。希格斯场从大的后暴胀值到最小有效势的弛豫代表了宇宙演化的一个重要阶段。在这一时期，依赖于时间的希格斯凝聚体可以为轻子数创造一个有效的化学势，导致在一些大的右手马约拉纳中微子质量的存在下产生轻子不对称。电弱球重子重新分配了轻子和重子之间的这种不对称性。即使标准模型在暴胀尺度下是有效的，任何新的物理学都被这种高尺度所抑制，希格斯弛豫的稀薄生成仍然可以解释观测到的宇宙的物质-反物质不对称性。
2015-07-21 hep-ph
Electroweak Asymmetric Early Universe via a Scalar Condensate
标准模型中的有限温度效应倾向于恢复早期宇宙中的电弱对称性，但与希格斯场耦合的新场也可能逆转这一趋势，导致所谓的电弱对称性不可恢复（EW SNR）场景。以前的工作EW SNR往往假设反转是由于热起伏的负四次耦合到希格斯场的新领域，他们往往会发现，需要大量的新领域。我们观察到，EW SNR可以实现最低限度，如果场耦合到希格斯场发展稳定的凝聚。我们表明，一个复杂的标量场与足够大的全球电荷不对称性可以开发一个冷凝物作为一个结果的热化和保持电弱对称性打破了温度远高于电弱标度。除了提供一个最小的基准模型，我们的工作暗示一类模型，涉及标量凝聚产生电弱对称性非恢复在早期宇宙。
2022-12-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgsflation at the GUT scale in a Higgsless Universe
我们在诱导引力中重新讨论暴胀。我们的重点是模型中的低尺度普朗克质量是完全由破缺的标度对称性的场论部门。打破对称性的类希格斯场具有GUT尺度的真空期望值，与理论中其他光场的引力耦合引起的曲率具有非最小耦合，因此其期望值控制引力强度。这个场可以驱动暴胀，并给出一个与宇宙学观测非常一致的低能宇宙。标准模型的低能动力学不能用希格斯平坦子来统一，希格斯平坦子与低能理论不同，这既是因为它获得了大质量，也是因为它与低能模的直接耦合被削弱了。相反，标准模型的短距离行为可能受到其他光自由度的动力学的调节，例如在无希格斯模型中。
2008-08-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Accelerated expansion of the Universe and the Higgs true vacuum
本文提出一种具有非简并真空的惰性提升双势阱型双希格斯二重态模型（UDW-2HDM）作为暗能量模型，研究表明当两个希格斯二重态均处于真真空时，其中一个可驱动当前宇宙的加速膨胀。
2024-07-25 gr-qc hep-ph
The Higgs Mechanism and Higgs Boson: Unveiling the Symmetry of the Universe
该综述梳理希格斯机制与希格斯玻色子的基础理论，结合相关定理与模型阐释其在粒子质量起源、电弱理论中的作用，并分析希格斯玻色子的性质与产生衰变过程，凸显其宇宙研究价值。
2023-06-13 hep-ph
Parallel Universe, Dark Matter and Invisible Higgs Decays
暗物质的存在量大约是普通物质的五倍，现在已经在实验上得到了很好的证实。现在有许多候选者可以作为这种暗物质。然而，暗物质可能就像平行宇宙中的普通物质一样。如果两个宇宙都是用非阿贝尔规范对称性描述的，那么普通光子和暗光子之间就不存在动力学混合，属于平行宇宙的暗质子、暗电子和相应的暗原子核都是稳定的.如果平行宇宙中的强耦合常数$(α_s)_{dark}$是$α_s$的五倍，那么暗质子的重量将是普通物质的五倍，这就解释了为什么暗物质是普通物质的五倍。然而，两个扇区仍然会通过两个扇区的希格斯玻色子相互作用。这将导致第二个轻希格斯玻色子的存在，就像标准模型希格斯玻色子一样。这就产生了希格斯玻色子不可见的衰变模式，可以在大型强子对撞机和拟议中的ILC上进行测试。
2013-11-11 hep-ph
The dark aftermath of Higgs inflation
在这封信中，我们研究了当存在非最小耦合希格斯场时宇宙晚期的动力学。在一般情况下，非最小耦合导致的引力自由度和戈德斯通无质量玻色子之间的非平凡的混合。我们知道这在暴胀阶段是无关紧要的。相反，在宇宙晚期，非最小耦合影响经典运动方程，导致膨胀速率加速或坍缩形成Q球。
2014-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonminimal Higgs Models, Dark Matter, and Evolution of the Universe
得到了一类非最小Higgs模型的求和规则集。利用这些求和规则和最近的LHC结果，揭示了在对撞机上研究扩展希格斯模型的可能性的困难和方法。研究具有不同对称群的多重二重态Higgs模型的新方法已被应用于解决这些对称群的分类、真空中对称性破缺等问题.提出了一种通过$e^+e^-\to DDW^+W^-$过程中轻子的能谱确定暗物质粒子D及其伙伴的质量和自旋的方法.揭示了强相互作用暗物质存在的可能性。宇宙相态演化的变体已经在惰性双重态模型中进行了分析。
2014-10-03 hep-ph
High-z Quasars in the R_h=ct Universe
如果不借助异常高的吸积率或奇异的大质量种子的产生，人们就无法理解10^9太阳质量的黑洞的早期出现，而这两种情况在本机宇宙中都看不到。最近的观测使这个问题更加复杂，因为它表明大多数（如果不是全部的话）高z类星体似乎都在爱丁顿极限处吸积。在LCDM的背景下，唯一可行的替代方案似乎是通过合并聚集超大质量黑洞，只要种子在红移>40时开始形成，但在z~20-30时停止产生。在本文中，我们表明，虽然高z类星体可能很难解释的标准模型的框架内，他们反而可以更合理地解释在R_h=ct宇宙的背景下。在这种宇宙学中，再电离开始后（z<15）产生的5-20个太阳质量的种子可以很容易地在z> 6时增长到M>10^9太阳质量，仅仅是通过以标准爱丁顿速率吸积。
2012-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Eternal Inflation and Reheating in the Presence of the Standard Model Higgs Field
我们在最小标准模型的框架内研究了旁观者希格斯场存在下的永恒暴胀的细节。我们最近已经证明，在只允许场值的有限域内暴胀的标量场存在的情况下，宇宙达到一个稳态，其中场的归一化分布收敛到稳态分布[1]。在本文中，我们分析了这个永恒的通货膨胀的情况下，重整化的标准模型希格斯势，因为它也允许在有限域的通货膨胀，但在高尺度翻转由于运行的自耦合，标志着退出通货膨胀。我们使用我们在[1]中制定的积分演化技术和宇宙的分形维数计算希格斯粒子的完整稳态分布。然后，我们得到一个约束的膨胀哈勃尺度，以有一个大的可观测的宇宙包含在不稳定性尺度的$H\lesssim\mathcal{O}(10^9)$ GeV取决于顶部的质量。在宇宙再加热时，希格斯场的热涨落可能会带来另一个问题;然而，我们计算了热气泡产生的速率，发现即使在非常高的再加热温度下，后暴胀时代隧穿的概率也小得可以忽略不计。
2020-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
About the role of the Higgs boson in the evolution of the early universe
希格斯粒子发现后，SM最相关的结构得到了验证，我们第一次以惊人的准确度知道SM的所有参数。结合最近对SM重整化群系数的计算，我们可以安全地推断出能量很高的耦合。假设SM是一个低能量的有效理论的截止理论居住在普朗克尺度，我们能够计算的有效裸参数的基本截止系统。事实证明，有效裸质量项的符号变化并不远低于普朗克尺度，这意味着在早期宇宙中，SM处于对称相。符号翻转是SM耦合和屏蔽/反屏蔽行为之间的阴谋的结果，触发了希格斯机制。在希格斯相变之上，希格斯势中的裸质量项一定有一个很大的正值，并被裸希格斯质量的二次发散所增强。同样地，四分之一增强的正真空能量密度存在于对称相中。因此，希格斯体系在早期宇宙中提供了巨大的暗能量密度，这触发了慢卷暴胀，即SM希格斯是暴胀子标量场。重希格斯玻色子衰变为（在对称相中）无质量的顶夸克/反顶夸克对是重加热的主要原因。新的方案可能从SM物理学的角度解释重子不对称性
2014-06-13 hep-ph
Festina-Lente Bound on Higgs Vacuum Structure and Inflation
最近提出的Festina-Lente（FL）边界提供了${\rm U(1)}$带电粒子质量的正真空能量下限。由于在标准模型（SM）中的带电粒子质量是由希格斯机制产生的，FL束缚提供了一个在当前暗能量占主导地位的宇宙中以及在暴胀期间一致的希格斯势的测试平台。我们研究的影响FL绑定的紫外线行为的希格斯潜在的一个极小的真空能量，在当前的宇宙。我们还提出的值的哈勃参数和希格斯真空期望值允许的FL约束在通货膨胀期间，这意味着希格斯不能停留在电弱标度在这个时代。
2022-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Geometrical origins of the Universe dark sector: string-inspired torsion and anomalies as seeds for inflation and dark matter
在一个温和的尝试，提出潜在的新的范式在宇宙学，包括它的暴胀时代，并发起讨论，我在这篇文章中回顾了一些新的，字符串启发的宇宙模型，这需要一个纯粹的几何起源的黑暗部门的宇宙，但也观察到的物质-反物质不对称。该模型包含引力（弦模型独立，卡尔布-雷蒙（KR））轴子场耦合到原始引力异常通过CP违反相互作用。反常项是格林-施瓦兹反项的四维时空余项，出现在（玻色子）无质量引力弦多重态的自旋1反对称张量场的场强定义中，它也扮演着挠率的完全反对称分量的角色。我如何在这样的宇宙学的存在下，原始的引力波可以导致异常的凝聚和动力学膨胀的“运行真空模型”的类型，没有外部的暴胀，但也leptogenesis在辐射时代由于异常引起的洛伦兹和CPT违反KR轴子背景。我还讨论了如何扭转相关的KR-轴子可以获得质量在QCD时代，从而发挥作用（的一个组成部分）暗物质。对该模型的暴胀和后暴胀（特别是现代）时代的唯象考虑进行了简要讨论，包括其缓解当前时代宇宙学数据中观察到的紧张局势的潜力。
2021-08-04 gr-qc hep-ph hep-th
