A short introduction to the fate of the alpha-vacuum
在德西特空间中传播的自由标量场有一个单参数不变态族，称为α真空。在一个相互作用理论中，除了一个独特的状态，Bunch-Davies真空，所有产生不可重正化的分歧。本讲座简要介绍了这些分歧的起源和形式。
2003-12-12 hep-th
The Probable Fate of the Standard Model
利用重整化群将标准模型外推到高尺度，根据希格斯玻色子的质量，出现了三种可能性：如果希格斯质量足够大，希格斯自耦合可能会爆炸，产生一些新的非微扰动力学;如果希格斯质量很小，标准模型的有效势可能会显示出不稳定性;或者标准模型可能一直存在到希格斯质量的中间范围的普朗克尺度。后一种情况不一定要求在任何时候都是稳定的，但包括尚未衰变的亚稳态真空的可能性。我们评估这些可能性的相对似然性，在一个全球性的基础上，适合使用Gfitter包的标准模型。这使用了直接从LEP和现在的Tevatron的希格斯搜索中获得的关于希格斯质量的信息，以及间接从精确的电弱数据中获得的信息。我们发现，“爆炸”的情况下，是不利的99%的置信水平（96%没有Tevatron排除），而“生存”和可能的“亚稳态”的情况下仍然是合理的。未来对希格斯玻色子质量的测量可能会揭示标准模型的命运。
2009-07-22 hep-ex hep-ph hep-th
Stringy Higgs Mechanism and the Fate of Open Strings
我们提出了玻色弦论中描述不同真空的物理图象的一个改进。具有闭弦和开弦的真空由希格斯机制的弦场论版本连接，推广了阿贝尔规范场与复标量相互作用的希格斯机制。根据森的猜想，超光速粒子的凝聚是故事的重要组成部分。我们从世界片西格玛模型和目标空间理论的角度来考虑这种现象。附录中给出了背景独立开弦场论中坐标选择的有关说明。
2000-11-16 hep-th
Quantum vacuum effects on the final fate of a collapsing ball of dust
本文研究了无质量标量场与坍缩均匀尘埃球背景几何非极小耦合的量子真空效应。结果表明，在一定的耦合常数范围内，存在着排斥的量子真空效应，能够阻止黑洞内部的坍缩过程，阻止奇点的形成.坍缩的最终命运将是一个没有奇点的黑洞，在黑洞内物质保持平衡。最终静态物质的密度将接近普朗克密度。我们证明了具有Schwarzschild质量$M$的黑洞内部稳定静态球的最大可能半径由${{\left( \frac{1}{90π}\frac{M}{{{m}_{p}}} \right)}^{\frac{1}{3}}}{{\ell }_{p}}$给出。如果黑洞经历霍金辐射，最终的状态将是一个极端的量子校正的黑洞，具有零温度，内部有物质的残余。我们证明了在霍金辐射的作用下，奇异性的分辨率不受干扰。
2017-02-20 gr-qc hep-th
Fate of the false vacuum in string-inspired nonlocal field theory
本文研究了由弦场论激发的弱非定域理论中的Coleman反弹。动力学项通过无限级数的高阶导数扩展，其在能量标度$M$下起作用，而不会在质谱中引入任何新的状态或鬼。我们在薄壁近似下计算气泡成核，以半经典方式处理系统。我们发现，非局域尺度$M$在理论中的作用是抑制真空隧穿率从假真空到真真空相比，标准的本地反弹的情况。同样，我们表明，当我们进一步远离气泡壁，非局域性的影响得到减少，这种抑制是显着的，只有周围的核气泡的壁。从我们的调查中，我们得出结论，主要的影响是由于这样一个事实，即非局域性涂抹的解决方案的本地气泡的轮廓。然而，气泡壁的能量仍然不受薄壁近似理论的微观非局部行为的影响。我们还讨论了李-威克理论的情况和我们的结果在宇宙学中的应用。
2022-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fate of the false monopoles: induced vacuum decay
我们研究了一个规范理论模型，其中存在一个中间对称破缺到一个Meta稳真空，它使一个简单规范群破缺到一个U（1）因子。这样的模型承认亚稳定磁单极子的存在，我们称之为假单极子。在薄壁近似下证明了这些单极子的存在性。我们确定的集体坐标，对应于半径的磁墙的瞬子，我们计算半经典的隧穿率为这些单极子的衰变。因此，负真空的衰变触发了假真空的衰变。随着电子质量的增加，我们发现相对于Coleman [1]的著名均匀隧穿率，假真空的衰减率增加。
2010-06-03 hep-th
Fate of the classical false vacuum
在2+1维经典单分量$Φ^4$理论的数值模拟中，研究了具有初始白噪声功率谱的组态在小振幅均匀外场作用下的热化问题.进行研究的能量密度对应的对称性破缺相的系统在平衡。从其起始于亚稳点附近的初始值到稳定的基态的轨迹重建了序参量运动的有效方程。这个唯象理论定量地解释了假真空的衰减。两个极小值之间的序参量的大幅度过渡显示反映麦克斯韦结构的动力学方面的特性。
2000-08-21 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-ph
Will the LHC Look into the Fate of the Universe?
大型强子对撞机将探测真空的性质，真空决定了粒子的性质和它们之间的力。特别重要的是，我们目前的理论允许宇宙被困在亚稳态真空中，这可能在遥远的未来衰变，改变物质的性质。如果大型强子对撞机发现希格斯玻色子是轻的，这可能是标准模型的情况。超对称性是标准模型的一个受欢迎的扩展，人们可能会引用它来试图避免这种不稳定性。然而，许多超对称模型也因为不同的原因而被判为真空衰变。LHC将能够区分不同的超对称模型，从而测试真空的稳定性，并预测宇宙的命运。
2008-07-16 astro-ph hep-ex hep-ph
Fate of False Vacuum in Non-perturbative Regimes
本文基于标量场论精确解和 Green 函数构建非微扰形式体系，计算 $λϕ^4$ 理论的有效势与假真空衰变率，并在弱耦合极限下恢复标准微扰结果。
2023-12-19 hep-ph hep-th
Fate of False Vacuum in Superconducting Flux Qubits
我们提出了宇宙学中早期宇宙中的假真空的命运与超导磁通量子比特中量子态衰变的情况之间的相似性。这是因为这两种情况在标量场中都有两个均匀稳定的平衡态，在量子理论中，这两个平衡态可以以不同的可能性穿透势垒，因此被认为是不稳定的时间衰减。在量子计算中，衰变率是影响系统相干性、可靠性、测量保真度等特性的重要因素之一。在该势场中，利用瞬子模型，得到了系统从穿透态（假真空）到稳定态（绝对最小）的衰变率，其量级在普朗克常量的最高阶。在超导磁通量子比特具有薄势垒的情况下，计算了磁通量子比特的衰减率，并介绍了它与磁通量子比特设计中实际参数的关系。
2014-11-26 cond-mat.supr-con hep-th
Fate of false vacuum in non-perturbative regimes: Gravity effects
Instituto de Estructura de la Materia, CSIC（物质结构研究所，西班牙国家研究委员会）；University of Warsaw（华沙大学）
研究了非微扰区域中引力对虚假真空衰变的影响，发现高耦合增强衰变概率，同时非最小耦合项使衰变更困难，并探讨了其在宇宙学、引力波和凝聚态系统中的应用。
2026-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravity and the stability of the Higgs vacuum
我们讨论了引力相互作用对希格斯真空寿命的影响，其中考虑了一般的量子引力修正。我们展示了小黑洞如何充当真空衰变的种子，自发地以黑洞为中心形成一个新的希格斯相，其寿命以百万普朗克时间而不是数十亿年来测量。对希格斯势的修正参数空间的约束进行了概述，并讨论了碰撞机黑洞的影响。
2015-08-25 gr-qc hep-ph hep-th
Observing the fate of the false vacuum with a quantum laboratory
我们设计并实现了一个量子实验室，对量子场论的动力学过程进行实验观察和研究。我们的方法编码的场论作为一个伊辛模型，然后解决了量子退火。作为概念验证，我们编码的标量场和测量的概率为它隧道从假的真真空为各种隧道时间，真空位移和潜在的配置文件。实验结果与理论预测一致，表明量子退火机是一个真正的量子系统，可以作为量子实验室使用。这是第一次有可能在自由选择的量子场论中实验测量瞬子过程。这种研究量子系统动力学的新颖而灵活的方法可以应用于任何感兴趣的场论。场论动力学行为的实验测量与理论计算无关，可以用来推断它们的性质，而不受合适的微扰或非微扰计算方法的限制。因此，在不久的将来，在这样的量子实验室中进行的测量可以用来在概念上改进理论和计算方法，并可以对以前未观察到的量子现象进行测量和详细研究。
2020-06-10 hep-ph hep-th quant-ph
Electroweak Vacuum Instability and Renormalized Vacuum Field Fluctuations in Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker Background
宇宙学中的Higgs真空稳定性一直是一个很有吸引力的研究课题，准确跟踪Higgs涨落的发展是至关重要的。在本工作中，我们深入研究了在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）背景下，Higgs场的真空涨落如何影响电弱真空的稳定性。采用绝热（WKB）近似或绝热正则化方法，我们清楚地证明了FLRW背景中Higgs场的真空涨落依赖于Higgs场或其他标量场的曲率和质量.希格斯涨落可以产生真正的真空泡，并引发电弱真空的坍缩。此外，我们清楚地表明，在FLRW背景下的有效希格斯势修改的希格斯真空涨落。标准模型场的真空涨落可以通过反反应效应使有效希格斯势稳定或不稳定。考虑各种背景下Higgs真空涨落$\left< { δϕ}^{ 2 } \right>$的改进有效Higgs势，给出了Higgs耦合标量场质量的新的宇宙学约束，并定量描述了FLRW背景下Higgs稳定性.
2018-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
(Higgs) vacuum decay during inflation
我们发展了计算真空衰变的引力修正的形式，从德西特空间作为一个亚普朗克微扰展开。与重力的非最小耦合可以被编码在有效势中。科尔曼反弹不断变形为霍金-莫斯反弹，直到它们在哈勃常数的临界值处重合。作为应用，我们重新考虑了电弱希格斯真空在暴胀过程中的衰变。我们的真空衰变计算再现和改进的最大通货膨胀哈勃尺度以前通过统计技术计算的界限。
2017-07-14 gr-qc hep-ph hep-th
Higgs Vacuum Stability in a Mass-Dependent Renormalisation Scheme
使用物理重正化方案，我们推导出质量相关的重正化组方程的运行的希格斯四次耦合内的标准模型。随后，我们准确地考虑到弱标度阈值，导致在确定的最大$M_t$的绝对稳定的真空到0.28 GeV所需的误差减少。我们第一次确定了电弱真空的命运，发现在99.98% C. L.时，希格斯真空态的绝对稳定性被排除在外。我们还讨论了这一新的结果与BICEP合作的B-模式极化在宇宙微波背景的最近观察相结合的后果，发现标准模型电弱真空寿命太短，有幸存的通货膨胀。对暴胀和新的物理模型的影响也进行了讨论。
2014-07-24 gr-qc hep-ph hep-th
Electroweak Vacuum Stability and the Higgs Field Relaxation via Gravitational Effects
测量值的标准模型（SM）参数有利于浅亚稳电弱（EW）真空包围的深全球AdS或失控闵可夫斯基极小。此外，微调是希格斯粒子在当前局部最小值处弛豫的唯一解释。在本文中，假设没有新的物理超越SM，我们研究了引力对早期宇宙中希格斯动力学的普遍作用。一个通用的两参数模型被认为是希格斯玻色子非最小耦合到一个更高的曲率引力理论。在爱因斯坦框架中，希格斯场和外尔场之间的耦合有着真正的预言。在参数空间中的一个广阔区域，有效希格斯质量很大，它最初通过快速振荡接管。这个时期之后，外尔场缓慢地滚动一个平台状的潜力。这个框架一般预测，在EW真空中的希格斯自耦合增强，相比SM的预测，通过耦合到重力部门。此外，当希格斯粒子被安置在EW真空中时，所有其他标量平坦方向都将通过外尔场介导的引力效应而被提升。
2020-11-12 gr-qc hep-ph hep-th
Electroweak Vacuum Collapse induced by Vacuum Fluctuations of the Higgs Field around Evaporating Black Holes
本文讨论了蒸发黑洞周围的Higgs真空稳定性。我们提供了一种新的方法来研究黑洞周围的假真空衰变，并清楚地表明如何希格斯粒子的真空涨落诱导真空的引力坍缩。此外，我们还指出，霍金辐射的反作用不可忽略，引力真空衰减被指数抑制。然而，大量的蒸发（或蒸发）的原初黑洞威胁着宇宙的存在，我们从真空稳定性出发，得到了一个新的蒸发PBH丰度上界。最后，我们证明了BSM或QG的高阶修正不会使Higgs势不稳定，否则即使是一个蒸发的黑洞也会引发电弱真空的坍缩。
2018-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The fate of the false vacuum: Finite temperature, entropy and topological phase in quantum simulations of the early universe
尽管是“大爆炸”和宇宙暴胀理论的核心，但量子场论对虚假真空隧穿的预测还没有得到验证。为了解决这个问题的指数复杂性，一个工程玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）形式的桌面量子模拟器已经被提出来给出量子场方程的动力学解。在本文中，我们给出了一个数值的可行性研究的BEC量子模拟器在现实的条件和温度下，近似截断维格纳（TW）相空间方法。我们报告了在这些模拟中观察到的假真空隧穿，以及具有不同拓扑性质的多个气泡“宇宙”的形成。隧穿使耦合玻色场的相对相位从亚稳态过渡到稳定的“真空”。我们包括有限的温度效应，将在实验室实验中发现，并在Floquet空间中的调制不稳定性的截止依赖进行分析。我们的数值相空间模型不使用薄壁近似，这是不适用于宇宙学有趣的模型。它有望在动力学过程中给出正确的量子处理，包括叠加和纠缠。通过分析一种称为拓扑相熵（TPE）的非局域观测值，我们的模拟提供了关于真实真空中相结构的信息。我们观察到一个合作的效果，其中真正的真空泡代表不同的宇宙，每个有一个或两个不同的拓扑结构。TPE最初随时间增加，在多重宇宙形成时达到峰值，然后随时间减少到相序真空状态。这给出了一个宇宙形成的模型，其中有两个不同的阶段，这是粒子-反粒子不对称问题的一个可能的解决方案。
2020-10-16 gr-qc hep-th quant-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} $。
2017-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black holes don't source fast Higgs vacuum decay
我们认为，标准模型的真空或热衰变的速度种子的原始黑洞是可以忽略不计的（因为非微扰抑制的小四次希格斯耦合）和独立的非最小耦合的希格斯引力。
2023-02-24 hep-ph hep-th
Festina-Lente Bound on Higgs Vacuum Structure and Inflation
最近提出的Festina-Lente（FL）边界提供了${\rm U(1)}$带电粒子质量的正真空能量下限。由于在标准模型（SM）中的带电粒子质量是由希格斯机制产生的，FL束缚提供了一个在当前暗能量占主导地位的宇宙中以及在暴胀期间一致的希格斯势的测试平台。我们研究的影响FL绑定的紫外线行为的希格斯潜在的一个极小的真空能量，在当前的宇宙。我们还提出的值的哈勃参数和希格斯真空期望值允许的FL约束在通货膨胀期间，这意味着希格斯不能停留在电弱标度在这个时代。
2022-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak vacuum stability in the Higgs-Dilaton theory
我们在标准模型和广义相对论的标度不变扩展（称为希格斯膨胀理论）中研究电弱（EW）真空的稳定性。EW真空对可能过渡到另一个真空的安全性是模型在现象学上可接受的必要条件。我们发现，在广泛的参数范围内的理论，衰减率显着抑制相比，标准模型。我们还讨论了特定的希格斯-膨胀理论的隧道解决方案的属性。
2016-12-23 hep-ph hep-th
QCD Axion Window and False Vacuum Higgs Inflation
如果暴胀过程中的哈勃参数$H_{\rm inf}$低于QCD尺度，并且暴胀持续足够长的时间，那么QCD轴子的丰度就会被抑制。我们表明，严格的上限的通货膨胀规模可以显着放宽，如果永恒的旧通货膨胀是由标准模型希格斯场被困在一个假真空在大字段值。具体地，如果假真空位于中间标度以上，则$H_{\rm inf}$可以大于$100\,$ GeV。我们还讨论了从假真空隧穿到电弱真空后的慢卷暴胀。
2020-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Instability of Higgs Vacuum via String Cloud
我们研究了由弦云引起的希格斯真空的不稳定性。通过催化作用，真空的衰变速率大大增强，当云的能量密度大于临界值时，发生半经典真空衰变。我们还讨论了弦云和宇宙弦的观测约束之间的关系，从催化的角度来看，这是转换为希格斯势的参数的界限。
2019-11-14 hep-ph hep-th
Higgs Vacuum Stability and Modified Chaotic Inflation
研究了标量场参与修正最小混沌暴胀模型时的电弱真空稳定性问题。结果表明，Higgs-暴胀子扇形相互作用引起的Higgs四次耦合的阈值效应，可以使电弱真空在普朗克尺度下保持稳定.另一方面，我们观察到这个组合框架中的新物理参数足以提供与最小混沌暴胀预测的偏差，以便与普朗克2015年的最新观测保持一致。
2016-08-17 hep-ph hep-th
The effective Higgs potential and vacuum decay in Starobinsky inflation
根据目前的实验数据，标准模型预测宇宙目前的真空状态是亚稳态的，通过真真空气泡的成核导致真空衰减的非零速率。我们的存在意味着在我们过去的光锥中不可能有任何这样的气泡成核事件。我们考虑了标准模型和Starobinsky暴胀的最小情形，使用三圈重整化群改进的Higgs有效势和一圈曲率修正。我们表明，通过通货膨胀的真空状态的生存地方的下限$ξ\gtrsim 0.1$的非最小希格斯曲率耦合，最后一个未知参数的标准模型。这个约束是显着强于单场膨胀模型没有希格斯暴胀子耦合。它对通货膨胀末期的动态细节也很敏感，因此可以通过对这一时期的更详细研究加以改进。
2022-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Living beyond the edge: Higgs inflation and vacuum metastability
对希格斯质量和汤川耦合的测量表明，我们生活在一个非常特殊的宇宙中，处于绝对稳定的电弱真空的边缘。如果完全稳定，标准模型（SM）可以一直扩展到暴胀尺度，希格斯场，非最小耦合到引力强度$ξ$，可以负责暴胀。我们表明，成功的希格斯通货膨胀的情况下，也可以发生，如果SM真空不是绝对稳定的。这一结论是基于以前被忽视的两个影响。第一个与SM耦合在能量标度$M_P/ξ$的有效重整化有关，其中$M_P$是普朗克标度。第二个是由于高温效应导致的膨胀后的对称性恢复，导致在希格斯场的普朗克值下真空（暂时）消失。
2015-10-26 astro-ph.CO gr-qc 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
The fate of the axial anomaly in a finite field theory
守恒的矢量电流和轴向异常负责的$π_0 \to γγ$衰减幅度内的泰勒-拉格朗日制定被认为是运营商值的分布领域内的领先秩序。至于规范理论，这种提法消除了所有的分歧，并保持规范对称性，它表明，不同的贡献可以直接在$4$维时空中进行评估，没有任何限制的四个动量的内部循环，而不需要引入任何额外的非物理自由度，如保利-维拉尔领域。我们评论的类似贡献负责衰变的希格斯玻色子玻色子为两个光子。
2020-02-04 hep-ph hep-th
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
Primordial Black Holes from Higgs Vacuum Instability: Avoiding Fine-tuning through an Ultraviolet Safe Mechanism
我们最近提出了这样一个想法，即我们宇宙中的暗物质是由标准模型希格斯在暴胀过程中产生的原始黑洞形成的，这要归功于标准模型希格斯势在$10^{11}$ GeV量级上产生的不稳定性。从这个意义上说，暗物质不需要任何超越标准模型的物理学，尽管该机制需要微调，以避免希格斯粒子过度进入危险的AdS真空。我们展示了如何通过将希格斯粒子与质量为$\gg 10^{11}$ GeV的非常重的标量耦合来自然地避免这种微调，该标量稳定了深紫外线中的电势，但保留了标准模型内建立的机制的基本特征。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum decay constraints on the Higgs curvature coupling from inflation
我们推导出下界的希格斯曲率耦合真空稳定性在通货膨胀的三个通货膨胀模型：二次和四次混沌通货膨胀，和Starobinsky一样的幂律通货膨胀。与大多数以前的研究相比，我们考虑到哈勃速率的时间依赖性，无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势，这是近似与三圈重整化组改进补充单圈曲率修正。我们发现，在所有三个模型中，下限是$ξ\gtrsim 0.051\ldots 0.066$取决于顶夸克质量。我们还证明了真空衰变是最有可能发生的几个$e$折叠之前结束的通货膨胀。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Vacuum Decay in General Relativity
我们提供了一个新颖的，简洁的和自足的评估真实和虚假的真空衰减率在广义相对论。我们坚持广义协方差，并选择可观测的边界条件，这产生了众所周知的假真空衰减率和一个新的真真空衰减率，显着不同于以前的工作。在广义相对论中，真真空衰变和假真空衰变的速率是相同的。动作的第二种变化对所有参数都具有负模式。我们的发现意味着对宇宙学初始条件和我们宇宙的最终命运的新视角。
2018-09-13 gr-qc hep-th
Standard Model Higgs Peaks: a Note on the Vacuum Instability during Inflation
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；Université de Genève（日内瓦大学）
该研究指出，在宇宙膨胀期间，希格斯场的极值统计用于判断避免真空不稳定性条件，尽管其结果与传统方法相差不大，但具有不同的定性特征。
2026-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of EW vacuum instability: constraints on the Higgs-curvature coupling from inflation
目前实验测量的标准模型（SM）的参数表明，我们的宇宙位于一个亚稳的电弱真空中，希格斯场很容易发生真空衰变到一个较低的状态，造成灾难性的后果。我们的测量表明，这样的事件还没有发生，尽管在我们过去的光锥中有许多不同的机制可以触发它。我们工作的重点是计算虚真空在暴胀期间衰变的概率，并用它来约束最后一个未知的可重整SM参数$ξ$，它将希格斯场与时空曲率耦合起来。更具体地说，我们推导出较低的$ξ$ -边界真空稳定性的三个暴胀模型：二次和四次混沌暴胀，和Starobinsky一样的幂律暴胀。我们还考虑了哈勃速率的时间依赖性，无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势，这是近似与三圈重整化组的改进补充单圈曲率修正。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ending inflation with a bang: Higgs vacuum decay in $R^2$ gravity
根据目前的实验数据，希格斯真空似乎是亚稳态的，这是由于其势中第二个较低的基态的发展。因此，真空衰变将导致真正的真空气泡成核，给我们的宇宙带来灾难性的后果，因此我们有动力研究早期宇宙中可能的稳定机制。在我们最近的研究（2207.00696）中，我们研究了在观测上有利的Starobinsky暴胀模型的背景下的电弱亚稳性。根据我们第一项研究（2011.037633）的动机和技术，我们获得了对Higgs曲率耦合$ξ$的约束，同时将SM嵌入到修改后的引力场景$R+R^2$中，该场景自然地引入了Starobinsky暴胀。这对有效希格斯势产生了重大影响，表现为额外的负项，使假真空不稳定。另一个重要的方面在于对膨胀结束的定义，因为气泡成核在其最后时刻最为突出。我们的结果表明，这些更强的$ξ$下界对暴胀的最后时刻非常敏感，在暴胀的最后时刻，时空越来越偏离德西特。
2022-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Metastability of the False Vacuum in a Higgs-Seesaw Model of Dark Energy
在最近提出的希格斯-跷跷板模型中，观测到的暗能量的尺度是由亚稳态假真空能量引起的，这种假真空能量与标准模型希格斯粒子和与新物理学相关的大统一理论或普朗克尺度的标量的混合有关。在这里，我们解决的问题，如何确保亚稳态的这种状态在宇宙学时间。我们考虑新的树级运营商，存在的热浴隐藏部门的粒子，和量子校正的有效潜力。我们发现，在热的情况下，通常需要许多额外的光自由度，除非耦合常数稍微微调。然而，由少至一个额外的光标量场产生的量子校正可以提供必要的支持。我们还简要地考虑了晚时间真空衰变的持久性在这个模型中观察到的宇宙结构的影响。
2013-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs and super-Higgs effects with naturally vanishing vacuum energy
我们构造了$N=1$超引力模型，其中规范对称性和超对称性都自发破缺，经典真空能量自然消失，沿规范非单态方向的Goldstino分量未被抑制.我们讨论了一些物理上有趣的情况下，这样的机制可以发挥作用，并确定一个大统一规范群的破坏作为最有可能的可能性。我们表明，即使引力子质量远小于规范对称性破缺的尺度$m_X$，如果我们首先天真地在未破缺的超对称极限下积分出质量自由度${\cal O} (m_X)$，然后在由此产生的有效理论中描述超希格斯效应，也会错过重要的特征。我们还评论可能的连接与扩展超引力和现实的四维弦结构。
1995-04-06 hep-ph hep-th
Stabilization of the Electroweak Vacuum by a Scalar Threshold Effect
我们展示了一个具有大真空期望值的重标量单态如何避开标准模型电弱真空的潜在不稳定性。重标量单线态与Higgs二重态之间的四次相互作用导致Higgs四次耦合的正的树能级阈值修正，这对稳定势是非常有效的。我们提供的例子，如跷跷板，不可见的轴子和unitarized希格斯通货膨胀，所提出的机制是自动实施的希格斯质量在明确定义的范围内。
2012-03-01 hep-ph hep-th
Physical masses and the vacuum expectation value of the Higgs field
利用Landau规范中的Ward-Takahashi恒等式，导出了含Higgs介子的Abel规范场理论中粒子质量与Higgs场真空期望值之间的精确关系.
1996-03-07 hep-th
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
On gravitational and thermal corrections to vacuum decay
我们重新考虑真空衰变的引力修正，确认和简化早期的结果，并通过允许希格斯粒子与引力的非最小耦合来扩展它们。我们发现，领导阶引力修正抑制真空衰变率。此外，我们计算轻微的修正，热真空衰减的SM通过添加一个循环的贡献的希格斯动力学项，两个循环的贡献的希格斯势，并允许随时间变化的反弹。
2016-09-13 hep-ph hep-th
Higgs Vacuum Decay from Particle Collisions?
我们使用Randall-Sundrum模型作为弯曲额外维度的原型，研究了大额外维度对黑洞种子真空衰变的影响。我们用潮汐解来模拟膜世界的黑洞，并求解膜上瞬子的希格斯运动方程。值得注意的是，静态瞬子的作用可以被证明是种子和残余黑洞的体积面积的差异，我们估计这些地区假设的黑洞是小相比，散装AdS半径。与霍金蒸发率的比较表明，小的黑洞种子优先催化真空衰变，从而将我们以前的结果扩展到更高维的膜世界场景。参数范围不允许标准模型希格斯粒子从对撞机黑洞衰变，但它们可能与宇宙射线碰撞有关。
2018-12-11 hep-ph hep-th
Higgs Criticality and the Metastability Bound: a target for future colliders
本文探讨TeV能标新物理可能导致的电弱真空失稳，提出真空亚稳态界作为Higgs质量上界，并总结相关可测假说，指出未来对撞机可在自然参数空间验证或排除该新物理。
2025-03-28 hep-ph hep-th
Nonpolynomial Higgs interactions and vacuum stability
发现的希格斯玻色子可能违反了传统的较低希格斯质量稳定性，这在粒子物理学和宇宙学中具有深远的影响。我们讨论的可能性，非多项式裸相互作用播种在一些高动量尺度可以大大减少较低的希格斯质量约束，而不引入亚稳定性的希格斯有效势。为此，我们分类各种变形的通常的四次裸势关于它们对稳定的IR物理的影响。我们在一个大的$N_{\mathrm{f}}$扩展进行分析，解决所获得的结果的收敛性，同时考虑到$1/N_{\mathrm{f}}$校正。此外，我们还研究了非微扰水平上纯量势的重整化群流。在这些近似中，我们能够识别裸势，导致希格斯质量低于从有限阶多项式裸相互作用获得的稳定质量界限，而不引入亚稳定性的有效潜力。
2018-12-22 hep-ph hep-th
The Higgs vacuum is unstable
到目前为止，大型强子对撞机（LHC）的实验还没有显示出标准模型之外的新物理学的迹象。假设标准模型在目前可用的能量下是正确的，我们可以准确地将理论外推到更高的能量，以验证其有效性。在这里，我们报告的结果，新的高精度计算表明，绝对稳定的希格斯真空状态，现在被排除在外。将这些新结果与BICEP合作组最近对原始引力波的观察相结合，我们发现希格斯真空态在宇宙暴胀过程中会迅速衰变，导致宇宙灾难性坍缩成黑洞。因此，我们不得不得出这样的结论：在不稳定标度$Λ_I \sim 10^{9}$ GeV以下的能量上，一定有一些新的物理超越了标准模型，而不稳定标度是希格斯真空稳定的原因。
2014-04-22 astro-ph.CO 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
The cosmological Higgstory of the vacuum instability
标准模型希格斯势在大的场值下变得不稳定。在澄清了有效势的规范依赖性问题之后，我们研究了在整个暴胀、再加热和当前时代中存在这种不稳定性的希格斯场的宇宙学演化。我们的结论是，希格斯场位于其真正真空中的反德西特补丁对我们的宇宙是致命的。从这个结果中，我们推导出上界的哈勃常数在通货膨胀，这取决于再加热温度和希格斯耦合到标量曲率或暴胀。最后，我们研究了希格斯亚稳定性和量子引力的一致性之间的推测性联系如何导致希格斯和顶质量的尖锐预测，这与测量值是一致的。
2015-09-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fate of Three-Dimensional Black Holes Coupled to a Scalar Field and the Bekenstein-Hawking Entropy
考虑了与自相互作用标量场耦合的三维黑洞。已知其统计熵$a' la$ Strominger与Bekenstein-Hawking（BH）熵$not$一致。然而，通过对具有固定温度的{ \it正则}系综中真空态的仔细处理（与没有标量场的BTZ黑洞的真空态相同），证明了BH熵完全由Cardy公式产生.我讨论了它的几个含义，包括黑洞的命运，无标毛定理，稳定性，镜像黑洞，和单圈修正。
2004-07-15 hep-th
Relaxing the Higgs mass and its vacuum energy by living at the top of the potential
我们考虑一个超轻标量耦合到希格斯玻色子在更重的新物理的存在。在电弱破缺阶段，希格斯粒子对光标量势的贡献是树级的，而新物理则是圈级的。因此，该理论有一个宇宙学上的亚稳定阶段，其中光标量在其势能的顶部附近，希格斯粒子是一个比新物理学轻的环因子。这些具有不稳定自然性的区域是人类和环境选择的，因为具有较重希格斯粒子的区域很快就会崩溃。我们期望在暗能量状态方程中观察到滚动效应。此外，真空能量到弱标度可以被抵消到人类学上的小值。
2020-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Vacuum stability and the scaling behaviour of the Higgs-curvature coupling
早期宇宙暴胀期间希格斯真空的稳定性取决于希格斯粒子如何与时空曲率耦合。在电弱尺度$ξ_{EW}$的曲率耦合参数的限制被证明是一致的，只有当量子引力效应被包括在内，并采用协变量子化程序，如Vilkovisky-DeWitt。稳定性要求顶夸克质量为$M_t=173.34\,{\rm GeV}$的$ξ_{EW}>-0.03$。
2015-09-11 hep-th
Triggering Higgs vacuum decay
Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa（比萨大学物理系）
本文研究标准模型希格斯势的不稳定性，指出超高能碰撞触发真空衰变的概率受指数抑制，无增强效应，宇宙射线碰撞安全，并探讨未来对撞机经典诱导及能量提取的可能性。
2026-10-14 hep-ex hep-ph hep-th
