Experimental signatures of subtleties in the Brout-Englert-Higgs mechanism
本文通过Fröhlich-Morchio-Strocchi机制细化Brout-Englert-Higgs效应的处理,指出标准模型中观测量有轻微但可检测的定量变化,对当前和未来对撞机有重大影响。
2023-05-12 hep-ex hep-ph
On the observable spectrum of theories with a Brout-Englert-Higgs effect
在规范理论中,物理的、可观测的谱是由规范不变态组成的。Fröhlich-Morchio-Strocchi机制允许在标准模型中将这些态映射到规范依赖的基本态$W$、$Z$和希格斯态。在具有更一般规范群和希格斯扇区的理论中,情况不再必然如此。我们分类和预测的物理频谱的广泛的这样的理论,特别强调大统一理论的情况下,并表明,基本场和物理粒子的频谱之间的差异经常出现。
2019-02-13 hep-lat hep-ph hep-th
Analytical relations for the bound state spectrum of gauge theories with a Brout-Englert-Higgs mechanism
我们应用Fröhlich、Morchio和Strocchi提出的方法分析了具有Brout-Englert-Higgs机制的各种规范理论的束缚态谱。这些作为基石的理论超越了标准模型,但也强调了特殊的作用,标准模型弱势群体。我们将展示Fröhlich-Morchio-Strocchi机制如何将规范不变的束缚态算符与规范固定后剩余的未破规范群的不变对象联系起来。特别是,这提供了一个严格的规范不变的制定,后者在原始的规范对称性,而不使用自发的规范对称性破缺的术语。我们还证明了Fröhlich-Morchio-Strocchi方法允许我们通过纯场论的考虑对标准模型之外的理论施加新的约束。特别是大统一理论的传统构造必须重新思考。
2020-03-03 hep-lat hep-ph hep-th
Brout-Englert-Higgs mechanism for accelerating observers
在这项工作中,我们考虑从加速观察者的角度来看,在粒子物理学的标准模型中发生的电弱$SU(2)_L\times U(1)_Y$规范群自发对称性破缺为$U(1)_{em}$。根据安鲁效应,观察者发现闵可夫斯基真空是一个热浴,其温度与固有加速度$a$成正比。然后我们证明了(在一定的大$N$极限下)当加速度大于临界值$a_c = 4 πv$($v$是Higgs真空期望值)时,电弱$SU(2)_L\times U(1)_Y$规范对称性恢复,所有基本粒子变为无质量.此外,即使是拥有$a<a_c$的观测者,也可以在靠近林德勒视界的区域看到这种对称性的恢复。
2017-10-04 gr-qc hep-ph hep-th
The London-Anderson-Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble-Weinberg mechanism and Higgs boson reveal the unity and future excitement of physics
最近由CMS和ATLAS合作在CERN发现的粒子几乎可以肯定是希格斯玻色子,实现了可以追溯到1964年三篇开创性的高能论文的探索,但它与其他物理领域的想法密切相关,可以追溯到更远的地方。人们可能会把这些特征的历史过于简单化:(1)给介导弱核相互作用的W和Z粒子以质量;(2)有效地破坏规范不变性;(3)消除物理上不可接受的南武-戈德斯通玻色子;(4)给费米子(如电子)以质量,把它们统称为伦敦-安德森-恩格勒-布劳特-希格斯-古拉尔尼克-哈根-基布尔-温伯格机制。更重要的是对未来的影响:希格斯玻色子似乎指向超对称性,因为需要新的物理学来保护它的质量不受巨大的量子修正,而中微子质量的发现似乎指向非引力的大统一。
2013-06-18 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
The Supersymmetric Standard Model, with a Brout-Englert-Higgs boson as spin-0 partner of the Z
标准模型的超对称扩展使我们期望所有粒子都有超伴子,自旋为0的方子和slepton,自旋为1/2的胶子、电荷子和中性子,其中最轻的粒子有一个奇的R宇称稳定。电弱破缺是由一对自旋为0的二重态引起的,导致了几个带电的和中性的BE-希格斯玻色子玻色子。这些理论也导致规范/希格斯统一,提供自旋0玻色子作为自旋1规范玻色子在大质量规范多重态的额外状态。特别是,最近在欧洲核子研究中心观测到的125 GeV玻色子,很可能是与电弱破缺有关的BE-希格斯玻色子玻色子,也可以解释为Z在两个超对称变换下的自旋0伙伴,直到由超对称破缺引起的混合角。我们还讨论了依赖于R宇称和其他离散对称性的额外维度的紧化如何决定大统一和超对称破缺尺度。
2014-03-24 hep-ph
Spectrum of the SU(2) scalar-fermion-gauge system under the influence of the Brout-Englert-Higgs effect
本文使用非微扰格点技术在规范不变框架下研究含动力学费米子的弱相互作用代理理论,确定了其物理谱,在 FMS 机制背景下解释结果,并为后续散射分析确定了模拟点。
2025-10-31 hep-lat hep-ph
Goldstone bosons and the Englert-Brout-Higgs mechanism in non-Hermitian theories
在最近的工作亚历山大,埃利斯,米林顿和Seynaeve已经扩大了戈德斯通定理的非厄米哈密顿拥有一个离散的反线性对称,如$PT$。他们把讨论限制在那些反线性对称的实现上,其中所有的哈密顿量的能量本征值都是实数。在这里,我们将讨论扩展到其他两个可能的实现与反线性对称,即能量在复共轭对或约旦块哈密顿是不可对角化的。特别是,我们表明,在某些情况下,它是可能的戈德斯通玻色子模式本身是一个零范数的状态,约旦块哈密顿的特点。虽然我们讨论的是与亚历山大等人相同的模型,但我们的处理方式却大不相同,尽管他们的主要结论,即在非厄米特的情况下可以有戈德斯通玻色子,仍然保持不变。在他们的论文中,亚历山大等人提出了一种变分方法,其中表面项起着显式的作用,从而表明人们必须使用这种方法才能建立非厄米特情况下的戈德斯通定理。然而,通过采取某些领域,他们采取了厄米实际上要么是反厄米,或者是这样的相似变换,我们表明,我们然后能够获得一个戈德斯通玻色子使用一个完全标准的变分过程。由于我们使用的是标准的变分方法,我们可以很容易地通过引入规范玻色子将我们的分析扩展到连续的局部对称性。我们表明,当我们这样做的规范玻色子获得一个非零质量的希格斯机制在所有实现的反线性对称性,除了一个戈德斯通玻色子本身具有零规范,在这种情况下,尽管连续的局部对称性已自发破缺,规范玻色子保持无质量。
2019-04-10 hep-ph hep-th
Brout-Englert-Higgs physics: From foundations to phenomenology
本文的目的是描述Brout-Englert-Higgs(BEH)物理的场论基础,并说明通常的现象学是如何从它产生的,这就要求对基础物理给出精确的和规范不变的意义。由于希格斯真空期望值或禁闭与BEH效应之间的分离等概念失去了微扰理论之外的意义,这一点变得复杂起来。这是通过仔细构造相应的理论空间和量子相图来解决的。因此,物理谱也需要用规范不变量给出,即。e.复合材料,国家。使用规范不变的微扰理论,如Froehlich,Morchio和Strocchi发展的,有可能重新推导传统的微扰理论。这个推导清楚地表明,为什么用希格斯玻色子、W玻色子和Z玻色子的非物理的、规范相关的基本态以及基本费米子来描述标准模型是充分和成功的。这些都是标准模型所依据的场论的不可避免的结果,通常的图像就是从这个场论中出现的。这种涌现的有效性只能以非扰动的方式来检验。这样的测试,特别是使用格点规范理论,将审查以及。它们充分证实了潜在的机制。我们将看到,标准模型的结构是非常特殊的,在它之外发生了质的变化,因此也将审查标准模型之外的延伸。将特别注意现象学所产生的结构差异。再次,这些结果的非微扰测试将进行审查。最后,为了使这篇评论自成一体,简要讨论了诸如琐碎性和等级问题等问题,以及它们如何融入基本的场论公式。
2019-02-11 hep-ex hep-lat hep-ph
The spectrum of an SU(3) gauge theory with a fundamental Higgs field
在规范理论中,物理的、实验上可观测到的光谱仅由规范不变态组成。即使在弱耦合和存在Brout-Englert-Higgs效应的情况下,这个谱也可以不同于基本谱。我们证明了这一点的SU(3)规范理论与一个单一的基本希格斯粒子,玩具理论的大统一理论。用格点规范理论的显规范不变方法确定了四个不同通道的谱。它被发现是定性不同的基本之一,特别是从一个标准微扰理论预测。这个结果可以用Froehlich-Morchio-Strocchi机理来理解。事实上,我们发现,分析方法的基础上,这种机制,规范不变的微扰理论的扩展,正确地确定了频谱,并给出了已经在领先的顺序一个相当好的定量描述。与以前的结果一起,这支持了这种方法是选择与Brout-Englert-Higgs效应的理论的分析方法。
2018-04-16 hep-lat hep-ph
Was the Higgs boson discovered?
标准模型假设存在一种标量玻色子,称为希格斯玻色子。这种玻色子在一种称为布鲁特-恩格勒-希格斯机制(Brout-Englert-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble mechanism)的对称性破缺机制中扮演着核心角色,使得标准模型变得现实。然而,至少直到最近,50年来一直在寻找的希格斯玻色子仍然是标准模型中唯一尚未被实验发现的粒子。这是标准模型中最后一个但又非常重要的缺失成分。因此,寻找希格斯玻色子玻色子是粒子物理学的一项重要任务和使命。为此,已经做了许多理论工作,并组织了不同的实验。尤其可以说,寻找希格斯玻色子,一直是欧洲核子研究中心建造和运行世界上最大、最强大的粒子加速器--大型强子对撞机的终极目标之一,这是科学与技术的伟大结合。最近,在2012年夏天,ATLAS和CMS,两个最大和通用的LHC合作,宣布发现了一个新的玻色子,质量约为125 GeV。从那时起,两年多来,ATLAS,CMS和其他合作对新发现的玻色子进行了深入的研究,以确认这个新玻色子确实是(标准模型的)希格斯玻色子。这是科学技术和国际合作的胜利。在此,我们将回顾这些研究的主要结果,并简要介绍标准模型和Brout-Englert-Higgs机制的理论框架内的希格斯玻色子,以及它的搜索的理论和实验背景。这篇论文不仅会吸引粒子物理学家的兴趣,还会吸引更广泛的读者。
2015-04-09 hep-ex hep-ph
The Nontrivial Vacuum Structure of an Extended $t\bar{t}$ BEH (Higgs) Bound State
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
本文提出一种扩展的内部波函数,构建了洛伦兹不变的正式框架,并揭示了BEH玻色子的非平凡真空结构,类似于BCS超流态的相对论推广。
2026-03-31 hep-ph hep-th
Higgs-like field interactions before symmetry breaking
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);University of Warsaw(华沙大学);National University of Singapore(新加坡国立大学)
研究希格斯机制在对称性破缺前,展示希格斯场与无质量规范场的相互作用导致产生具有负平方质量的粒子
2026-03-26 gr-qc hep-ph
The manifestly gauge-invariant spectrum of the Minimal Supersymmetric Standard Model
本研究基于Fröhlich-Morchio-Strocchi机制的增强型微扰方法,对最小超对称标准模型开展树图级分析,验证了其明显非微扰规范不变性,且发现标准微扰论修正仅为次领头阶。
2025-05-15 hep-ph
Realistic SO(5) x U(1) Model in RS Space
在五维RS时空中统一了规范玻色子和Englert-Brout-Higgs(EBH)玻色子。EBH玻色子被认为是规范势的第五维分量的一部分。在SO(5)x U(1)规范-希格斯统一中,EW对称性被动态破缺。EBH玻色子,预测质量约为130 GeV,自然会变得稳定,因此在对撞机实验中看起来像是失去了能量和动量。还讨论了夸克和轻子的规范耦合以及KK γ和Z的产生等对撞机特征。
2012-05-17 hep-ph
Non-Hermiticity: a new paradigm for model building in particle physics
非厄米量子理论已经应用于物理学的许多其他领域。在这篇文章中,我将简要回顾非厄米量子场论的最新发展,强调与厄米理论相比独特的特征。我将触及他们的关键离散对称性和连续对称性如何证明,包括诺特定理,戈德斯通定理和恩格勒-布劳特-希格斯机制。作为例子,我将描述一个非厄米特超对称理论,并提请注意(标量)QED,希格斯汤川理论和味振荡的非厄米特变形,在中微子部门的非厄米特模型建设的潜在影响。总之,这些结果铺平了道路,为建设粒子物理学的标准模型的非厄米扩展的系统方案。
2021-10-30 hep-ph hep-th
Implications of strict gauge invariance for particle spectra and precision observables
希格斯粒子的发现和大型强子对撞机的卓越性能使得人们可以对布鲁特-恩格勒特-希格斯物理学,特别是其基础场论进行精确的检验。在这个场论中,严格的规范不变性要求可观测态具有比标准微扰论中假设的更复杂的结构。这可能导致标准模型的精度测试中的偏差,可能非常小。在这里,这些偏差背后的机制将被阐明,并作为一个例子,其可能的影响,在未来的线性对撞机的R比将估计。
2017-10-03 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
Higgs Boson Properties in the Standard Model and its Supersymmetric Extensions
我们回顾了Brout-Englert-Higgs机制在电弱理论中的实现,并描述了在最小标准模型中对单个希格斯玻色子质量的实验和理论限制。我们还讨论了这个希格斯玻色子玻色子的耦合及其可能的衰变模式作为其未知质量的函数。然后,我们审查的最小超对称扩展的标准模型(MSSM)的希格斯部门的结构,注意到其五个物理希格斯玻色子玻色子的质量的环路校正的重要性。最后讨论了一些非极小模型。
2007-02-12 hep-ph
Neutrino and The Standard Model
在欧洲核子研究中心发现希格斯玻色子之后,标准模型获得了在电弱范围内完整、正确的基本粒子理论的地位。从SM中可以推断出哪些一般性结论?我在这里建议,在局域规范对称性、弱相互作用和电磁相互作用的统一以及电弱对称性自然的布鲁特-恩格勒-希格斯自发破缺等一般原理的框架内,选择最简单的可能性。无质量的左手中微子(最简单、最经济的可能性)在确定标准模型的带电电流结构中起着至关重要的作用,中微子的性质(质量和性质)是由超越标准模型的物理学决定的,这是非常合理的。无中微子双$β$ -衰变的发现和具有确定质量的中微子是马约拉纳粒子的证明将是支持所考虑的方案的重要证据。
2014-08-06 hep-ph
Observables in Higgsed Theories
在规范理论中,可观测的量必须是规范不变的。一般来说,这需要复合算子,它们通常具有与基本粒子显著不同的性质,例如质量。有希格斯场的理论,其中布鲁特-恩格勒-希格斯效应是活跃的,提供了这个规则的一个有趣的例外。由于一个复杂的机制,即Fröhlich-Morchio-Strocchi机制,具有相同$J^P$量子数但修改了内部量子数的复合算符的质量具有相同的质量。这种机制可以用标准模型希格斯扇区的格点规范理论来支持,即具有规范群SU(2)和保管对称群SU(2)的杨-米尔斯-希格斯理论。此外,对2-Higgs偶态模型的推广作了简要讨论,并给出了一些初步结果。
2014-10-10 hep-lat hep-ph
Gravitationally produced Top Quarks and the Stability of the Electroweak Vacuum During Inflation
在标准模型中,(布鲁特-恩格勒特-)希格斯四次耦合在高能时变为负值,使我们当前的电弱真空亚稳,但不稳定的时间尺度比当前宇宙的年龄长得多。在宇宙学暴胀期间,除非存在与引力的非最小耦合,否则希格斯场会由于量子涨落而被推离其势能的原点。因此,如果我们经历了这样一个通货膨胀时期,我们是如何保持在我们目前的真空中的,这是一个谜。在这项工作中,我们只使用广义相对论和最小耦合和标准模型粒子物理学研究在暴胀过程中产生的顶夸克的引力效应及其对Higgs势的影响。我们展示了如何在膨胀过程中修改希格斯场的演化,得出的结论是,这种影响是不可忽略的膨胀尺度接近或大于稳定尺度,但小的希格斯是稳定的尺度。此外,我们还简要讨论了其他费米子对希格斯不稳定性的影响。
2019-02-18 gr-qc hep-ph hep-th
A Higgs Boson Composed of Gauge Bosons
提出用SU(2)规范玻色子的洛伦兹不变和规范不变组合来代替标准模型中的希格斯玻色子玻色子。一对希格斯玻色子玻色子通过设置它们的质量拉格朗日量彼此相等而被等同于一对规范玻色子。这直接决定了复合希格斯玻色子的质量。它只是标准希格斯玻色子玻色子真空期望值的一半,与观测到的质量匹配,具有树级精度(2%)。标准Higgs势的两个参数被从基本规范耦合导出的SU(2)规范玻色子的五个单圈自相互作用所取代。将自发对称性破缺的Brout-Englert-Higgs机制从标量推广到矢量。它们的横向分量获得有限的真空期望值,从而产生规范玻色子和希格斯玻色子玻色子的质量。这一概念超越了标准模型,使计算希格斯质量和它的潜力没有可调的参数。它可以应用于一般的非阿贝尔规范理论,如大统一模型和超对称性。
2015-11-17 hep-ph
$R^2$/Higgs inflation and the hierarchy problem
我们分析Starobinsky通货膨胀的存在下的Brout Englert希格斯(BEH)玻色子与非最小耦合的Ricci标量,$R$。后者导致与$R^2$项相关的大质量标度子与BEH玻色子耦合,这导致对BEH质量的辐射校正,必须进行微调以保持标量光。对于$R^2$驱动的暴胀,这需要对$10^{8}$中的1阶部分进行高水平的微调;对于希格斯暴胀,这一微调要大得多。我们考虑了$R^2$ /Higgs模型的尺度不变扩展,发现对于$R^2$驱动的膨胀,而不是Higgs膨胀,所需的微调显着减少到$10^{3-4}$的一部分。我们考虑了精细调谐模型的真空稳定性,以及暴胀后的再加热和重子丰度。我们还讨论了可能的引力波信号与模型和标量或费米子暗物质候选者的质量上的约束,如果它们产生的标量的引力耦合。
2021-08-13 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino in Standard Model and beyond
在CERN发现希格斯玻色子之后,标准模型获得了在电弱范围内(直到大约300 GeV)的基本粒子理论的地位。从标准模型中可以推断出哪些一般性结论?看起来,标准模型告诉我们,在局域规范对称性、弱相互作用和电磁相互作用的统一以及电弱对称性的Brout-Englert-Higgs自发破缺等一般原理的框架内,自然界选择了最简单的可能性。两分量左手无质量中微子场在确定标准模型的带电电流结构中起着至关重要的作用。在标准模型中没有右手中微子场是最简单、最经济的可能性。在这种情况下,马约拉纳质量项是中微子具有质量和混合的唯一可能性。这样的质量项是由轻子数破坏温伯格有效拉格朗日量产生的。在这种方法中,三个马约拉纳中微子的质量被抑制相对于其他基本费米子的质量的比例的电弱规模和规模的轻子数违反物理。无中微子双$β$衰变的发现和味中微子到无菌态的跃迁的缺失将是支持我们在这里主张的最小方案的证据。
2015-01-01 hep-ph
Global $SU(3)_C\times SU(2)_L\times U(1)_Y$ linear sigma model: axial-vector Ward Takahashi identities, and decoupling of certain heavy BSM particles due to the Goldstone theorem
纪念雷蒙德·斯托拉(Raymond Stora,1930-2015)在具有PCAC的$SU(2)_L\times SU(2)_R$线性西格玛模型中,Ward-Takahashi恒等式(WTI)塔长期以来被认为给出了外部标量(即Brout-Englert-Higgs标量和3个伪标量)的1-标量粒子不可约格林函数之间以及1-标量粒子可约T矩阵元素之间的关系。我们扩展这些WTI和由此产生的关系的$SU(3)_C\times SU(2)_L\times U(1)_Y$线性西格玛模型,包括最重的一代标准模型(SM)的费米子补充了最低限度的必要中微子含量-右手中微子和Yukawa耦合诱导狄拉克中微子质量。我们提取强大的约束的有效拉格朗日:例如,表明它们使单独的蝌蚪重整化不必要的,并保证红外有限性。最重要的是,紫外二次发散(UVQD)和所有其他相关算子只对$m_π^2$有贡献,这是一种南武-戈德斯通玻色子(NGB)的质量平方。T矩阵元素之间的WTI(即Goldstone定理)则在理论的自发对称性破缺模式中对真正的NGB强制执行$ m_π^2=0$。所有相关的运营商的贡献起源于所有循环订单从虚拟标量,夸克和轻子,消失相同!我们的正则化方案独立的结果是不变的,通过添加某些重CP守恒的问题,如起源于某些超越SM模型。我们证明了这两个例子:一个沉重的单重实标量场与$Z_2$对称性和没有VEV;和一个沉重…
2017-07-15 hep-ph