Electroweak Sphalerons with Spin and Charge
我们证明了在有限的弱混合角下,Weinberg-Salam理论的sphaleron解可以被赋予与电荷成正比的角动量。这些具有自旋和电荷的重子数为1/2,可能有助于重子数破坏过程。
2008-10-07 hep-ph
Spinning Electroweak Sphalerons
我们提出了数值证据的存在,静态sphaleron在温伯格-萨拉姆理论的静态自旋概括。我们的研究结果表明,对于任何混合角$\thetw$和任何希格斯质量的值,自旋sphaleron包括一个家庭标记的角动量$J$。对于$\thetw\neq 0$,它们具有电荷$Q=eJ$,其中$e$是电子电荷。在内部,它们包含一个反质子对和一个旋转的电流环,对于大的$J$,它们表现出Regge型行为。很可能这些闪锌矿介导了具有$J\neq 0$的扇区中的拓扑转变,从而扩大了转变通道的数量。它们与$J$的作用{ \it降低},这可能会显著影响总转换速率。
2009-07-08 hep-ph hep-th
Construction of a New Electroweak Sphaleron
本文在电弱标准模型中给出了一种新的闪锌矿的自洽解。所得的场方程数值求解。这个sphaleron设置了全局SU(2)异常的能垒高度。
1993-06-21 hep-ph
Energy of electroweak sphalerons in 1-loop selfconsistent calculations
我们计算了包含单圈费米子修正的电弱sphaleron的能量。这种计算以前是通过将修正加入到三级散斑子中,并将所得能量解释为单圈能量来完成的。然而,在本文中,我们计算的能量做一个完整的重正化的参数1-loop-level和重新确定sphaleron配置使用全能量功能。当将最终结果与树能级解比较时,我们发现单圈计算只会引起sphaleron能量的微小偏差。
1998-01-29 hep-ph
Quantum Corrections to the Electroweak Sphaleron Transition
本文用$Θ_W =0$对电弱闪锌矿的涨落行列式$κ$作了新的精确计算。结果显着不同,从以前的计算这个数量的卡森等。等。我们发现,$κ$是1阶的单位$(gv)^6$,而以前的结果表明,强烈的抑制sphaleron过渡由这个因素。
1993-06-23 hep-ph
Electroweak Strings, Sphalerons and Magnetic Fields
我们描述电弱弦和他们的能力进行陈-西蒙斯数。对于任何$θ_W$,某些弦的构型携带的Chern-Simons数等于sphaleron的数,我们推测这样的弦是"扩展sphaleron“。讨论了在相变过程中电弱弦的产生,并提出电弱弦可以存活足够长的时间,从而在重子生成中发挥作用。最后讨论了电弱相变过程中的磁场产生问题,澄清了现有文献中未讨论的几个问题。在弱电弦和相变时产生的磁场之间建立了联系。(根据1994年3月在辛特拉举行的北约“电弱物理学和早期宇宙”讲习班上的发言)
1994-05-13 hep-ph
The sphaleron rate at the electroweak crossover with 125 GeV Higgs mass
我们用标准模型的物理参数测量了自旋率。特别是,我们插入到最近发现的希格斯质量m_H = 125 GeV的计算。sphaleron率告诉我们重子数破缺通过sphaleron跃迁的效率。这些发生在100 GeV以上的电弱尺度,并在大大低于电弱交叉的温度下得到指数抑制。sphaleron率通过轻子生成进入重子生成的计算,在那里它将非零轻子数转换为非零重子数。我们用多重正则和实时方法模拟了晶格上的有效电弱理论,通过电弱交叉计算了sphaleron速率作为温度的函数。
2012-12-13 hep-lat hep-ph
Strong Sphalerons and Electroweak Baryogenesis
本文分析了Cohen、Kaplan和Nelson在扩展的电弱理论中提出的关于重子不对称性产生的自发重子产生和电荷输运机制。我们发现,占非微扰的手征破坏过渡由于强sphaleron减少重子的不对称性的因素$(m_t/πT)^2$或$α_W$,提供这些过程是在热平衡。
1993-11-26 hep-ph
The Electroweak Sphaleron in a strong magnetic field
在外部磁场中,电弱sphaleron的能量--代表重子和轻子数破坏的能量势垒--减少,但保持非零,直到由希格斯质量和电荷设置的上Ambjorn-Olesen临界场强,在那里它消失。我们证明了这一点,通过数值计算的sphaleron配置中存在的外部磁场,在整个范围内的磁场强度,直到能量势垒消失。我们讨论了早期宇宙中重子生成的意义,以及在重离子碰撞中观测重子和轻子数破坏的可能性。
2020-08-05 hep-lat hep-ph hep-th
Electromagnetic Currents from Electroweak Fermion Level Crossing
本文研究了手征费米子在电弱球激子背景下的谱流。本文提出了一种在玻色子零模和渐近费米子模之间插值的费米子场位形,用于描述能级交叉的左手费米子场。结果表明,在能级交叉过程中产生了具有非平凡螺旋度的费米电磁流。宇宙磁场的产生,由于这些电流进行了简要的讨论。
2013-11-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum Fluctuations around the Electroweak Sphaleron
本文分析了电弱散列子周围的量子涨落,并计算了相应的行列式,给出了散列子跃迁速率的1-圈修正。该计算在各个技术方面与Carson等人先前的分析不同,因此可以认为是独立的。数值计算结果也不同-由几个数量级-从这些以前的分析,我们发现,sphaleron过渡率比以前发现的抑制少得多。
1993-08-20 hep-ph
CP violation during the electroweak sphaleron transitions
我们提出了一个特定的半经典背景场,所谓的纯规范sphaleron爆炸,以评估的CP破坏的CKM矩阵的标准相所产生的幅度。我们用它来评估一些次领先阶有效CP-违反运营商的矩阵元素在文献中建议。我们还推导出相应系数的尺度依赖性。最后,我们讨论了在冷电弱情况下的CP破坏的预期幅度。
2016-10-17 hep-ph
Sphalerons and the Electroweak Phase Transition in Models with Higher Scalar Representations
在这项工作中,我们调查的sphaleron解决方案在$SU(2)\times U(1)_X$规范理论,这也包括标准模型,具有较高的标量表示($J^{(i)},X^{(i)}$)。我们发现,描述sphaleron在更高的标量多重态的字段配置文件,有类似的趋势,就像偶极子的情况下,径向距离。我们计算了自旋能,发现它与标量场的真空期望值成线性关系,其斜率依赖于表象。我们还研究了$U(1)$规范场的影响,发现对于混合角的物理值$θ_{W}$,规范场的影响很小,而对于二重态则类似。对于更高的表示,我们表明,强的一阶相变,$v_{c}/T_{c}>η$,是放松相对于双峰的情况下,即$η<1$的标准。
2014-11-19 hep-ph hep-th
The Electroweak Sphaleron Revisited: I. Static Solutions, Energy Barrier, and Unstable Modes
本文利用实测希格斯质量(125.1 GeV)重新计算电弱sphaleron的静态解、能量势垒(约9.1 TeV)和不稳定模式频率,发现实测质量会改变不稳定模式,为重子数违反过程的精确计算提供关键输入。
2025-05-08 hep-ph hep-th
The Sphaleron in a Magnetic Field and Electroweak Baryogenesis
在早期宇宙中,原初磁场的存在影响了电弱相变的动力学,增强了它的强度。这种效应可能扩大标准模型最小超对称扩展中的电弱重子生成窗口,甚至复活标准模型中的电弱重子生成情景。我们计算了在磁场背景下的裂子能量,并表明由于裂子偶极矩的存在,拓扑不等价真空之间的势垒降低。因此,重子不对称性的保持需要比没有磁场时强得多的相变。我们发现,这种效应使相变强度增加,并得出结论,磁场不帮助电弱重子生成。
1999-03-02 hep-ph
The Sphaleron Rate through the Electroweak Cross-over
利用晶格模拟,我们测量了Higgs质量m_H=115和m_H=160 GeV时,标准模型中的sphaleron率随温度的变化。我们特别注意随着温度的降低,重子速率的关闭。这个量通过轻子生成进入重子生成的计算,在轻子生成中,非零轻子数通过平衡的sphaleron跃迁转换为非零重子数。结合现有的适用于对称和破碎的电弱相的数值方法,我们发现在很高的温度下,通过电弱交叉过渡,并深入到破碎相的sphaleron率的温度依赖性。
2012-09-03 hep-lat hep-ph
Sphalerons in composite and non-standard Higgs models
在发现希格斯玻色子玻色子和相当精确地测量所有电弱玻色子的质量之后,电弱对称性破缺势的局部结构已经相当确定。然而,尽管电弱势是理解电弱对称性破缺的基本机制的关键因素,但它的全局结构仍然完全未知。在拓扑上不同的真空之间插入的经典运动作用量的不稳定解,是标准模型的$\mathrm{SU}(2)_L$规范群的直接结果。然而,闪锌矿的能量取决于希格斯势远离最小值的形状,因此可以作为其全球结构的试金石。针对最小复合希格斯模型$\mathrm{SO}(5)/\mathrm{SO}(4)$和具有变形电弱势的基本希格斯两种情况,计算了sphaleron能量与标准模型预测值相比的变化。我们发现,sphaleron的能量将不得不测量到$\mathcal{O}(10)\%$的准确性,以排除从标准模型希格斯势相当大的全球偏差。我们进一步发现,由于复合Higgs模型中标量势的周期性,产生了具有更大能量的第二个sphaleron分支。
2019-11-13 hep-ph hep-th
Topological Content of the Electroweak Sphaleron on the Lattice
晶格上的3D电弱sphaleron被用作各种拓扑缺陷的定义的测试配置。在最大阿贝尔规范中,它们包含由两种阿贝尔涡弦连接的阿贝尔单极子和反单极子的对称阵列。规范不变的晶格定义的Nambu的和Z-涡弦制定相应的阿贝尔投影从酉规范。在它们的核心中,sphalerons只包含一个(非阿贝尔)Nambu-反对称对(由Z弦连接),处于不稳定的鞍点束缚态。这为预期在电弱相变中起作用的电子对解束缚机制提供了一个例子。在这里开发的缺陷的定义将用于在未来的研究拓扑方面的这种转变。
1998-04-02 hep-lat hep-ph hep-th
Electroweak Sphaleron For Effective Theory In The Limit Of Large Higgs Boson Mass
理论论证表明,标准模型的希格斯扇区是一个有效的理论。我们通过一个有效的拉格朗日技术参数化的新物理,并研究其对电弱sphaleron的能量的影响。我们发现,在存在某类高维算子的情况下,随着希格斯玻色子质量的增加,sphaleron能量变得任意大。讨论了这一结果的物理意义及其对动力学模型中的电弱重子生成的意义。
1995-03-04 hep-ph
The Electroweak Sphaleron Revisited: II. Study of Decay Dynamics
本文通过解析与高精度数值模拟研究电弱sphaleron的衰变动力学,发现衰变由横向规范玻色子主导(约占80%),平均产生49个W玻色子和4个Higgs玻色子,且衰变结果主要由sphaleron自身结构决定。
2025-05-08 hep-ph hep-th
Higgs boson coupling as a probe of the sphaleron property
Sphaleron是电弱规范理论的一个非微扰解,它对电弱重子生成的研究至关重要。闪锌矿的能量取决于电弱对称性破缺机制的细节。我们发现,在许多新的物理模型中,sphaleron能量与标准模型预测值的偏差与三重希格斯玻色子玻色子耦合的偏差成正比,且符号相反。这个有趣的关系将是有用的,以确定sphaleron的能量,通过测量这种耦合在未来的对撞机实验。
2021-11-16 hep-ph
Electroweak sphalerons in the reduced minimal 3-3-1 model
本文在简化的极小3-3-1(RM 331)模型中计算了电弱sphaleron速率。在早期宇宙的背景下,这个模型经历了一系列的两个一级相变,$SU(3) \rightarrow SU(2)$在TeV尺度和$SU(2)\rightarrow U(1)$在$10^2$ GeV尺度,因为宇宙从热大爆炸冷却下来。通过一个薄壁近似,我们表明,对于每个相变在这个序列中,sphaleron率大于宇宙膨胀率在温度高于临界温度,和相变后,sphaleron过程是解耦的。这可能提供重子数违反(B违反)必要的重子生成在早期宇宙中的非平衡物理的关系。
2014-10-21 hep-ph
Electroweak phase transition, critical bubbles and sphaleron decoupling condition in the MSSM
结合最新的实验数据,重新讨论了MSSM中的电弱相变和闪锌矿退耦条件。在电弱重子生成的背景下,考虑了轻希格斯玻色子玻色子和普通的退耦极限,并根据CP-奇希格斯玻色子玻色子和Z玻色子质量的相对大小对它们进行了分类.我们不仅研究了有效势具有两个简并极小值的临界温度下的v/T,而且还研究了临界泡的成核温度下的v/T,其中v是希格斯玻色子的真空期望值,T是温度。结果表明,在成核温度下的V/T比在临界温度下的V/T提高了约10%。我们还评估了散斑脱耦条件,包括散斑周围涨落的零模因子。观察到在典型的参数组中,在形核温度下的sphaleron退耦条件由v/T>1.38给出。在任何唯象允许的区域,临界温度和成核温度下的v/T都不能大到足以满足这样的sphaleron解耦条件。
2009-07-15 hep-ph
Balancing asymmetric dark matter with baryon asymmetry and dilution of frozen dark matter by sphaleron transition
本文研究了电弱裂子跃迁或电弱相变(EWPT)在平衡重子过剩对$4^{th}$代过剩稳定夸克中的作用。考虑到所有量子数和电荷守恒,重子、轻子和$4^{th}$族轻子、夸克之间的sphaleron跃迁是可能的。在二阶EWPT框架下,我们试图建立一种可能的确定性关系,即$4^{th}$族过剩值与重子不对称性之间的关系。在路过的时候,我们显示了小的,但可以忽略不计的稀释预先存在的暗物质密度由于sphaleron过渡。
2021-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak bubbles and sphalerons
我们考虑有限温度下Weinberg-Salam模型的非微扰解。我们采用一个有效的温度依赖的潜力产生一阶相变。在相变区域,存在两种静态的球对称解:球泡和闪锌矿。我们分析这些解决方案作为温度的函数。我们考虑了关于这两个解的最一般的球对称涨落,并在相变区域构造了离散模。Sphaleron和气泡都具有单一的不稳定模式。我们提出了简单的近似公式,这些水平。
1993-04-15 hep-ph
The electroweak sphaleron on the lattice
研究了有限晶格上电弱散射子的性质。利用鞍点冷却算法,得到了SU(2)-Higgs场论的静态经典解.提供了$M_H=\infty, M_W, 0.75M_W$的结果。经过有限尺寸标度,我们发现从变分方法得到的结果很好的协议。与转变速率的数值确定相关的是,对于$M_W\approx M_H$,晶格伪影令人惊讶地小。
1995-12-04 hep-lat hep-ph
Sphaleron rate in the symmetric electroweak phase
最近,Bodeker提出了一个有效的红外理论,用于研究早期宇宙中重子数破坏的速率。我们扩展了他的理论,包括希格斯场,并研究了多少希格斯影响重子数破坏率在对称相,在相共存温度的一阶电弱相变。该速率比纯Yang-Mills理论小约20%。我们还分析了分析交叉制度中的sphaleron率。我们的处理依赖于3-D标量$ϕ^4$理论的遍历性猜想。
2000-05-16 hep-ph
Magnetic mass effect on the sphaleron energy
我们阐明了磁质量效应的sphaleron能量,是至关重要的重子数保存成功的电弱重子生成所需的。结果表明,闪锌矿的能量随磁质量的增加而增加。作为应用,我们研究了双Higgs偶极子模型中的闪锌矿能量和电弱相变随磁质量的变化。虽然磁质量可以屏蔽规范玻色子环,但它更有效地放宽了重子数保持准则,拓宽了重子生成的可能区域。只要规范扇区与标准模型相同,我们的发现在任何新的物理模型中都是通用的。
2020-08-25 hep-ph hep-th
Embedded Topological Defects in Electroweak Theory: From Percolating Networks to Sphalerons
新的缺陷(Z-涡旋和Nambu单极)被发现成为critically相关的破碎相附近(弱一阶)电弱相变,并低于交叉更高的希格斯质量。对称相的特征在于涡旋凝聚(渗流)。在交叉区仍存在渗流转变。涡旋的准经典性质得到了与希格斯场和规范场能量的相关性的支持。闪锌矿被证明是与单极束缚态。
1998-09-05 hep-lat hep-ph
Squarks and sphalerons
在最小超对称标准模型中,对于相应的超对称参数$A_t$、$μ$、$\tanβ$、$m_Q^2$和$m_U^2$的特定区域,沿第三代squark方向的电荷和颜色破缺最小值确实出现。我们研究了沿非平凡夸克组态的电弱sphaleron可能的不稳定性。我们发现,沿后者的不稳定性位于参数空间的区域,电弱最小值不是整体的。因此,电荷和颜色守恒意味着标准电弱sphaleron沿squark方向不稳定。
1996-11-30 hep-ph
Electroweak Sphaleron in a Magnetic field
本文通过格点模拟研究外超磁场对标准模型电弱交叉相变及 sphaleron 重子数破坏速率的影响,给出相变温度、Higgs 期望值和速率随磁场的变化规律。
2023-04-25 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
On Axially Symmetric Solutions in the Electroweak Theory
本文给出了电弱理论玻色子扇区内静态轴对称组态的一般解、能量密度和Chern-Simons荷。该假设包含有限混合角下的闪锌矿、多闪锌矿和闪锌矿-反闪锌矿对,进一步允许在有限混合角下构建闪锌矿和多闪锌矿屏障以及双闪锌矿。我们推测存在进一步的解决办法。
1994-03-30 hep-ph
Electroweak Sphaleron in Large Higgs Boson Mass Limit
由于希格斯扇区的平凡性论证要求在标准模型之外存在新的物理学,因此应该存在一个截止点$Λ$,超过这个截止点,标准模型就会崩溃。可以从朗道极点的位置确定截止。我们研究了在大的希格斯玻色子质量极限下,这种截止对电弱sphaleron,$E^{spha}$能量的影响。我们发现$E^{spha}$随着希格斯玻色子质量的增加而变得任意大。这与在标准模型及其广泛的扩展中所持有的众所周知的结果相反,即$E^{spha}$对于{ \it裸}希格斯玻色子玻色子质量的变化是稳定的。讨论了这一结果的物理意义。
1993-12-27 hep-ph
Lepton asymmetry growth in the symmetric phase of an electroweak plasma with hypermagnetic fields versus its washing out by sphalerons
研究了在T_RL ~ 10 TeV(T_EW < T < T_RL)温度下,由Higgs衰变(逆衰变)进入平衡态的手征翻转过程引起的弱电相变(EWPT)前早期宇宙等离子体中轻子不对称性的演化.我们解决适当的轻子和希格斯玻色子的动力学方程,考虑到轻子数违反由于阿贝尔异常的右,左电子和中微子的自洽超荷场服从麦克斯韦方程组修改的贡献的电弱相互作用的标准模型。同时考虑了对称相的sphaleron过程对左轻子数的破坏和相应的重子数的破坏。假设种子超荷场的Chern-Simons波位形,我们得到了由原始右电子不对称性在T > T_RL处单独作为部分不对称性存在演化而来的重子和轻子不对称性的估计。人们发现一个强烈的依赖的不对称性的陈-西蒙斯波数。我们预测了一个非零的手征不对称性Δμ= μ_e_R - μ_e_L \neq 0,在这种情况下演化到EWPT矩,可以用作EWPT后麦克斯韦场演化的初始值。
2013-01-08 astro-ph.CO hep-ph
Balancing Asymmetric Dark Matter with Baryon Asymmetry by Sphaleron Transitions
本文研究了在重子过剩与四代稳定夸克过剩之间的平衡中,电弱裂子跃迁的作用。考虑到$SU(2)$对称性的非破坏性以及电弱和新电荷以及新族量子数的守恒性,使得重子、轻子以及第四族轻子和夸克之间的sphaleron跃迁成为可能。本文试图在第四族超数与重子不对称性的值和符号之间建立一种可能的确定关系。如果$U$型夸克是第四族中最轻的夸克,并且sphaleron跃迁提供了过量的$\bar U$反夸克,那么以($\bar{U} \bar{U} \bar{U}$)与原始He核的暗原子束缚态形式存在的不对称暗物质与重子不对称性相平衡.
2021-07-27 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak instantons/sphalerons at VLHC?
量子味动力学(QFD)中的电弱瞬子诱导的重子+轻子数(B+L)破坏过程与深非弹性散射中的硬QCD瞬子诱导的手征性破坏过程有着密切的相似性。鉴于最近的信息,后者都从晶格模拟和H1实验在HERA,似乎值得重新考虑电弱B+L破坏在高能量。我们提出了一个国家的最先进的评估QFD瞬子引起的部分子-部分子截面,在未来的高能对撞机在数百TeV的制度,如预计的超大型强子对撞机(VLHC)。我们发现,在由上述QFD-QCD类比推断出的保守基准运动学区域内,截面小得不可观测。一个外推-仍然与晶格结果和HERA兼容-超出这个保守的限制表明可能在VLHC观测。
2002-12-06 hep-ph
Suppression of baryon number violation in electroweak collisions: Numerical results
本文对电弱理论中粒子碰撞引起的拓扑变化、重子数违反跃迁的抑制进行了半经典研究。我们发现,低于sphaleron能量的抑制指数是非常接近的分析估计的基础上的一个低能量展开的瞬子。在sphaleron能量之上,相关的半经典解与sphaleron能量之下的解具有质的不同性质:它们对应于势垒顶部的跳跃。然而,这些过程仍然受到指数抑制,而且,隧道指数在能量上是不稳定的。我们还推导出的隧穿指数的下限,这表明重子数违反指数抑制到非常高的能量至少30 sphaleron质量(250 TeV)。
2003-05-27 hep-ph
The Sphaleron Rate in the "Symmetric" Electroweak Phase
我用半经典方法计算了标准模型"对称”相中$B+L$破坏过程的速率,这种方法是基于降维理论中适当的循环展开。速率被发现达到其渐近形式$Γ/V=c(\a_W T)^4$的温度约三倍的电弱相变的临界温度,与系数$c\sim 0.01$在一个回路的水平。$c$的数量级对动态生成的矢量玻色子质量的高阶修正敏感,如果这些修正大于20%。在早期宇宙中,重子数耗散处于热平衡的温度估计为$T_*\sim 10^{11} {\rm GeV}$。
1995-07-02 hep-ph
Baryogenesis Below The Electroweak Scale
我们提出了一个新的替代重子生成,解决了一些与大统一理论和电弱的情况下,甚至在适度的扩展标准模型,这可能允许重子生成的问题。如果宇宙在暴胀后不会再加热到电弱标度以上,那么就不会产生大统一理论重子,同时也不会产生大量的热闪锌矿、引力子和单极子。然而,通过预热的非热产生sphaleron配置可以产生观察到的宇宙重子不对称性。
1999-02-22 astro-ph hep-ph hep-th
The Electroweak Vacuum Angle at Finite Temperature and Implications for Baryogenesis
在半经典抑制在有限温度下被解除的合理假设下,我们开始研究由电弱真空角引起的闪锌矿介导的CP破坏的宇宙学意义.在这篇文章中,我们将探讨现有的重子发生的影响。许多令人信服的重子生成模型依赖于电弱闪锌矿来松弛$(B+L)$电荷不对称性。取决于CP违反参数的符号,它示出,擦除的积极$(B+L)$将进行或多或少快于负$(B+L)$的放松。这是重子数动力学方程中的一个高阶效应,我们在这里通过$n_{B+L}^2$阶导出。因此,它对已知重子生成模型的影响似乎很小,因为从现象学上讲,$n_{B+L}$比熵密度小得多。然而,仍然有一个有趣的未探索的可能性,重子生成可以实现与真空角单独提供所需的CP破坏。
2015-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Evolution of the Baryon Asymmetry through the Electroweak Crossover in the Presence of a Helical Magnetic Field
我们详细阐述了从衰变的磁螺旋度的重子生成模型,重点是通过标准模型电弱交叉的重子数和磁场的演变。重子的不对称性是由产生重子数的螺旋超磁场和倾向于洗掉重子数的电弱裂子之间的竞争决定的。在电弱交叉时,这两个过程都变得不活跃;超磁场被转换成电磁场,这不会产生重子数,弱规范玻色子质量增加,抑制了电弱sphaleron反应。要准确地预测残余重子的不对称性,需要仔细处理交叉。我们扩展了我们以前的研究[K. Kamada和A. J. Long,Phys. Rev. D94,065301(2016),arXiv:1606.08891[astro-ph.CO]],考虑到超磁场逐渐转化为电磁场。如果转换没有完成的时候,sphaleron冻结,分析和数值研究表明,遗迹重子不对称性增强相比,以前的计算。宇宙中观察到的重子不对称性可以通过一个原初磁场来获得,该磁场具有现今的场强和相干长度$B_0 \sim 10^{-17} \, {\rm G}$和$λ_0 \sim 10^{-3} \, {\rm pc}$以及正螺旋度。对于更大的$B_0$,重子不对称性被过度产生,这可能与耀变体观测相冲突,耀变体观测为$B_0 \gtrsim 10^{-14\sim16} \, {\rm G}$强度的星系间磁场提供了证据。
2016-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Anomalous commutators and electroweak baryogenesis
早期宇宙中的电弱真空跃迁过程(sphalerons)提供了重子不对称性的一种可能解释。结合这一物理与Adler和Boulware的反常凝聚子和重整化群不变性,我们认为电弱重子数破缺也诱导了真空中的"拓扑凝聚“。QCD的sphaleron过程的作用是在左、右手夸克之间分配重子数的破坏,并在这个"凝聚“中引入一个自旋无关的分量。
2004-03-19 hep-ph
Activated Sphalerons and Large Extra Dimensions
我们提出了一个新的方案,重子数的破坏,可能会发生在模型与大的额外维。我们的想法是有趣的,因为具有低再加热温度的轻子生成需要B+L破坏的替代源来将产生的轻子转换为重子。如果考虑具有中间紧化半径的模型,则可以允许再加热温度变得高于常规电弱相变的临界温度。在这种情况下,我们的机制仍然很重要,因为它提供了相界,这是电弱重子生成的一个重要组成部分。
2002-06-07 astro-ph hep-ph hep-th
Baryogenesis from Decaying Magnetic Helicity
作为标准模型手征反常的结果,在具有变化螺旋度的超磁场存在的早期宇宙中,重子数被破坏。我们调查是否可以创建一个原始的(超)磁场的衰减螺旋度的电弱相变之前和之后的宇宙的物质/反物质不对称。在这个模型中,重子生成没有发生$(B-L)$破坏,因为超磁场产生的$(B+L)$不对称性抵消了电弱闪锌矿的冲刷。在电弱交叉处,超磁场变成电磁场,其不产生$(B+L)$。虽然sphalerons保持平衡的时间,冲洗是避免的,因为衰减的磁螺旋源的手征。当电弱裂子冻结时,残余重子的不对称性被固定。在合理的假设下,$n_B / s \simeq 4 \times 10^{-12}$的重子不对称性可以从一个最大螺旋的右旋(超)磁场中产生,该磁场的场强为$B_0 \simeq 10^{-14} \, {\rm Gauss}$,相干长度为$λ_{0} \simeq 1 \, {\rm pc}$。放宽了将$λ_0$与$B_0$联系起来的假设,该模型预测了$n_B / s \gtrsim 10^{-10}$,这可能解释宇宙中观察到的重子不对称性。
2016-06-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Obtaining the sphaleron field configurations with gradient flow
我们提出了一种形式,以获得电弱sphaleron,这是静态的经典解之一,使用梯度流方法。通过在梯度流方程中加入一个修正项,我们可以得到在大流动时间内作为流动稳定不动点的sphaleron构形。将该方法应用于四维$SU(2)$ -Higgs模型(Weinberg角$θ_W$为$0$),数值计算得到了其能量与前人研究一致的sphaleron组态.我们还可以证明解的Chern-Simons数是半整数。
2020-05-20 hep-ph hep-th
Magnetic Fields at First Order Phase Transition: A Threat to Electroweak Baryogenesis
观察到的重子不对称性的产生可能发生在电弱相变期间,因此涉及可在LHC测试的物理学,一种被称为电弱重子生成的场景。本文指出一级相变气泡中产生的磁场会危及气泡壁中产生的重子不对称性。其原因是产生的磁场耦合到sphaleron的磁矩,降低了sphaleron的能量;这加强了气泡内的sphaleron跃迁,并引发了更有效的重子不对称性的清洗。我们应用这种情况下的最小超对称扩展的标准模型(MSSM),在没有磁场,成功的电弱重子生成需要最轻的CP-甚至希格斯和右手停止质量分别轻于约127 GeV和120 GeV。我们表明,即使是中等值的磁场,希格斯质量所需的重子不对称性保持低于目前的实验界。因此,在MSSM内的电弱重子生成一方面应该面对未来在LHC上对希格斯粒子和右手停止质量的测量,另一方面要更精确地计算在电弱相变时产生的磁场。
2011-10-21 astro-ph.CO hep-ph
Post-sphaleron conversion between baryon and lepton numbers
School of Physics, Jiulonghu Campus, Southeast University(东南大学物理学院)
该研究结合合适标量粒子与 TeV 能区新物理,提出电弱 sphaleron 失活后仍可高效进行重子-轻子转换的场景,为解决中子寿命谜题提供方案并预测多核子衰变模式。
2026-08-28 hep-ph
Bloch Wave Function for the Periodic Sphaleron Potential and Unsuppressed Baryon and Lepton Number Violating Processes
对于电弱理论中的周期性Sphaleron势,我们以Chern-Simons数为坐标,求出一维与时间无关的薛定谔方程,构造Bloch波函数,确定相应的传导(通)能带结构。我们表明,重子轻子数违反过程可以发生没有指数隧穿抑制(在零温度下)周围和以上的势垒高度(sphaleron能量)在9.0 TeV的能量。现象学上,可能检测到这样的过程在LHC进行了讨论。
2015-08-09 hep-ph hep-th
A Confining Strong First-Order Electroweak Phase Transition
在Randall-Sundrum模型中,Radion由Goldberger-Wise(GW)势稳定,在低于典型标准模型临界温度的数量级的温度下,存在从非受限到受限相的过冷过渡。当希格斯粒子位于红外膜上时,电弱相变被延迟,并成为一个强的一阶相变,宇宙膨胀了几个e倍。这产生了在电弱相变中具有电弱重子生成所需的非平衡条件的可能性。我们数值研究了GW参数空间的理论是一致的,后者的可能性实现的区域。我们发现,在大多数的参数空间的成核温度是如此之低,sphalerons是完全不活跃的气泡内。在重新加热后,斯佩勒子不活跃的条件对重新加热温度施加了一个上限,对于重希格斯玻色子来说,这个上限较弱,因此,失衡条件似乎更有利于重希格斯玻色子而不是轻希格斯玻色子。在气泡外,sphalerons是活跃的,这一条件为相变时的e-折叠数设定了一个上限,这与低尺度暴胀解决宇宙视界问题所需的临界值大致一致。
2007-09-20 hep-ph hep-th
Semiclassical Study of Baryon and Lepton Number Violation in High-Energy Electroweak Collisions
利用半经典方法计算了高能电弱碰撞中拓扑变化跃迁的抑制指数。在标准模型中,这些过程伴随着重子和轻子数的破坏。通过使用一个合适的计算技术,我们得到的结果在一个大的区域的初始数据的s波散射。我们的研究结果表明,重子和轻子数违反指数抑制到非常高的能量至少30 sphaleron质量(250 TeV)。我们还得出结论,从低能膨胀推断的已知的分析方法提供合理的良好的近似sphaleron能量(8 TeV)。
2003-08-13 hep-ph hep-th
A ${\bf Z}_2$ Origin for B+L Violation in the Hot Electroweak Theory
电弱理论的静态有限能量位形空间具有${\bf Z}_{2}$拓扑结构。在空间无穷远处具有奇纯规范行为的奇宇称组态(S球粒子、W-Z弦、多球粒子)在早期宇宙中介导快速的$B+L$破坏。具有偶纯规范行为(S $^{*}$球介子、W-Z弦、多球介子)的量子是平凡的,在拓扑上等价于真空。
1995-09-25 hep-ph
Baryogenesis from sphaleron decoupling
本文研究电弱 sphaleron 退耦产生重子生成的非平衡条件,并纳入其重子数冲刷效应,定量确定解释观测重子不对称所需的 CP 破坏量。
2023-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Numerical Approaches to High Energy Electroweak Baryon Number Violation Above and Below the Sphaleron Barrier
本文综述了计算标准模型中高能重子数违反截面的一些有前途的数值方法。由于这些讲座的目的是自成一体的,我们提出了一些细节的形式鲁巴科夫,儿子,和Tinyakov,它提供了一种方法,绑定的两个粒子截面在一个半经典的方式。这种方法所需的鞍点的解决方案必须找到计算和两个基本类型,对应于隧道事件相邻的拓扑部门之间的一方面,和经典允许的演变在sphaleron障碍。在这两种情况下,人们寻找小入射粒子数的拓扑变化的解决方案。在经典允许的范围内,我们开发了一种蒙特卡罗技术,该技术系统地降低了粒子数,同时仍然确保拓扑结构发生变化。我们也取得了进展,适合计算上更具挑战性的问题,找到复杂的隧道解决方案的数值方法,我们提出了一些我们的数值研究结果,以上和以下的sphaleron障碍。
1997-06-19 hep-lat hep-ph
Helical Magnetic Fields from Sphaleron Decay and Baryogenesis
许多重子生成模型都依赖于反常粒子物理过程来给出重子数破缺。通过数值演化晶格上的电弱方程,我们表明,重子生成在这些模型中创建螺旋宇宙磁场。经过一个短暂的时期,电弱动力学被发现保存陈-西蒙斯数和总的电磁螺旋度。我们认为,重子生成可能导致纳米高斯强度的磁场今天的天体物理长度尺度。除了与天体物理学有关外,这种螺旋磁场还可以为粒子物理学中的重子生成和CP破坏提供独立的探测。
2008-02-20 astro-ph hep-lat hep-ph