Higgs Boson in RG running Inflationary Cosmology
一个有趣的假设是,重力可能是非微扰重整通过渐近安全的概念。我们证明了最小耦合到渐近安全引力的SM的Higgs扇区可以通过曲率机制产生观测到的近标度不变的宇宙微波背景谱。由此产生的原始功率谱将希格斯质量的上限,这是微调的曲率参数值,与最近发布的大型强子对撞机数据兼容。
2013-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounce Inflation Cosmology with Standard Model Higgs Boson
将早期宇宙的宇宙学与粒子物理学的标准模型联系起来是非常有趣的。本文尝试用标准模型希格斯玻色子构造一个反弹暴胀模型,其中Higgs场的有效势考虑了单圈修正。在该模型中,Galileon项的引入消除了反射时的鬼模。此外,由于费米子环修正可以使部分Higgs势为负的事实,人们自然地在收缩相中获得大的状态方程(EoS)参数,这可以消除各向异性问题。在反弹之后,该模型可以驱动宇宙进入标准希格斯膨胀阶段,这可以产生几乎标度不变的功率谱。
2015-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs field in cosmology
早期宇宙的加速膨胀是现代宇宙学的一个组成部分,并通过暴胀机制动态地实现。暴胀范式最简单的理论描述是基于一个额外的传播标量自由度的假设,它驱动暴胀-暴胀子。在大多数暴胀模型中,暴胀子的基本性质仍然无法解释。在希格斯暴胀模型中,暴胀子被等同于标准模型希格斯玻色子,并将宇宙学与基本粒子物理学联系起来。这个模型的一个特征是希格斯玻色子与引力的非最小耦合。我回顾和讨论了这个模型的几个唯象和基本方面,包括量子校正和重整化群的影响,希格斯膨胀的初始条件的推导在量子宇宙学框架和经典和量子等效的不同字段parametriations。
2019-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs-Dilaton Cosmology: an effective field theory approach
Higgs-Dilaton宇宙学模型能够同时描述早期宇宙的暴胀膨胀和暗能量占主导地位的阶段,这是导致今天加速的原因。这也导致了标量微扰n_s的谱倾斜与暗能量状态方程ω之间的非平凡关系。我们从有效场论的角度研究了该模型的自洽性。考虑到动力学背景场的影响,我们确定了理论的有效截止,它在参数上大于从暴胀到现在的所有相关能量标度。最后,我们给出了系统地估计量子修正幅度所需的一组假设,并证明了在满足这些假设的情况下,n_s和ω之间的关系保持不变。
2013-05-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Standard Model-Axion-Seesaw-Higgs Portal Inflation. Five problems of particle physics and cosmology solved in one stroke
我们提出了一个最小的标准模型(SM)的扩展,提供了一个一致的图片粒子物理从电弱尺度到普朗克尺度和宇宙学从通货膨胀到今天。三个右手中微子$N_i$,一个新的色三重态$Q$和一个复的SM-单重态标量$σ$,它们的真空期望值$v_σ\sim 10^{11}$ GeV同时破缺轻子数和Peccei-Quinn对称性。在低能量下,模型简化为SM,增加了跷跷板产生的中微子质量和混合,加上轴子。后者解决了强CP问题,并解释了宇宙中的冷暗物质。暴胀子由$σ$和SM希格斯粒子的混合物组成,暴胀后宇宙的再加热通过希格斯入口进行。重子发生是通过热瘦生进行的。因此,在这个统一的标准模型-轴子-跷跷板-希格斯门暴胀(SMASH)模型中,粒子物理学和宇宙学的五个基本问题被一举解决。它可以通过即将进行的宇宙微波背景和轴子暗物质实验进行决定性的探测。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Higgs Portal to Cosmology
本文综述了希格斯门户在暴胀、真空稳定性及暗物质中的宇宙学意义,指出即使耦合极微弱也能产生重要影响。
2024-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Cosmology of Linear Higgs-Sigma Models with Conformal Invariance
我们考虑一般的线性Higgs-西格玛模型作为Higgs暴胀的紫外完备化。我们引入了超越爱因斯坦引力的一般高曲率项,并将其转换为一类线性Higgs-西格玛模型的标量对偶公式,其中共形对称性是显而易见的。对这类线性西格玛模型中的西格玛场进行积分,得到了与有效理论中的非线性西格玛模型相同的Higgs暴胀拉格朗日量.我们证明了σ场的成功暴胀是从$R^2$项导出的σ场势中分离出来的,而对于具有$-1<p<0$的$R^{p+1}$项,可以实现暗能量的后期追踪解.我们还讨论了Higgs-sigma相互作用对标准模型中暴胀和真空稳定性的影响。
2021-08-16 hep-ph hep-th
Axi-Higgs cosmology: Cosmic Microwave Background and cosmological tensions
早期宇宙中希格斯真空期望值(Higgs-VEV)升高的非正则宇宙学被认为是$Λ$ CDM制度内现有紧张局势的解决方案。我们最近提出了一个名为axi-Higgs的理论模型来探索这个框架。axi-Higgs模型的特征在于质量为$m_a \sim 10^{-29}$ eV的超轻轴子,其耦合到Higgs场,使得Higgs-VEV由轴子背景演化驱动。唯象地,axi-Higgs模型等价于$Λ$ CDM+ $m_e$ + $ω_a$,定义为具有电子质量变化和超轻轴子存在的$Λ$ CDM.本文利用Markov Chain Monte Carlo方法研究了axi-Higgs粒子的参数空间,并与$Λ$ CDM、只允许电子质量变化的$Λ$ CDM+ $m_e$和只允许超轻轴子存在的$Λ$ CDM+ $ω_a$进行了比较.结合宇宙微波背景、重子声学振荡、弱透镜宇宙剪切巡天的观测资料,我们发现了$H_0 = 69.4 \pm 1.3$ km/s/Mpc,它使哈勃张力降低到大约$2.4σ$。结合IA型超新星的观测数据和SH 0 ES的哈勃观测数据,我们发现了$H_0 = 71.34 \pm 0.96$ km/s/Mpc。这种Higgs-VEV驱动轴子的存在可能在不久的将来被原子钟和类星体光谱测量所检验。
2022-12-01 astro-ph.CO hep-ph
Axi-Higgs Cosmology
如果早期宇宙中的电弱Higgs真空期望值$v$比当前值$v_0=246$ GeV高$\sim 1 \%$,则BBN中的$^7$ Li之谜和CMB/ $Λ$ CDM张力与晚期宇宙测量的哈勃参数之间的关系将得到缓解.我们提出了一个模型的轴子耦合到希格斯场,命名为"axi-Higgs“,其质量$m_a \sim 10^{-30} - 10^{-29}\,{\rm eV}$和衰减常数$f_a \sim 10^{17} - 10^{18}\,{\rm GeV}$,以实现这一目标。轴子初始值$a_{\rm ini}$在整个BBN复合时期产生初始$Δv_{\rm ini}/v_0 \sim 0.01$,并对今天的总物质密度产生百分比水平的贡献。由于其非常大的德布罗意波长,这种轴子物质密度$ω_a$抑制了物质功率谱,缓解了CMB/ $Λ$ CDM $S_8/σ_8$与弱透镜数据的紧张关系。它还解释了最近报道的各向同性宇宙双折射与光子的耦合。将模糊暗物质模型中的轴子($m \sim 10^{-22}\,$ eV)添加到axi-Higgs模型中,可以使更大的$Δv_{\rm rec}$和$ω_a$同时解决哈勃和$S_8/σ_8$张力。该模型预测,$Δv$可以通过类星体的光谱测量来检测,而它的振荡可以通过原子钟测量来观察。
2021-09-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs effect in Conformal Cosmology & Supernova Data
希格斯效应的公式是在M-W标准模型中研究的,其中希格斯势的常数部分与希格斯场的零模相一致。在这个模型中,由真空-真空跃迁振幅得到的Coleman-Weinberg有效势在极值处等于1。这个极值立即消除了巨大的真空宇宙学密度,并预测了希格斯场的质量。在这个模型中,希格斯场和任何标量场的动能密度可以被视为刚性态的起源,解释超新星数据的共形宇宙学没有$Λ$项。
2007-04-30 hep-ph
Higgs-Portal Dark Matter in Brane-World Cosmology
本文在RS与GB五维膜世界宇宙学中研究希格斯门户标量暗物质,结合遗迹密度及直接、间接探测约束,发现RS会压缩甚至消除参数空间,而GB会显著扩大其允许区域。
2023-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Strings in Low Mass Higgs Cosmology
一类对称性破缺标度为$10^{16} GeV$的大统一理论有一个质量为$TeV$标度的希格斯粒子。这种理论的宇宙学与通常的理论大不相同。我们研究在这样的理论中得到的宇宙弦。这些弦比通常的弦要粗得多,单位长度的质量也减少了,导致它们的宇宙学效应显著降低。我们还研究了这种模型的温度演化。
1998-03-11 hep-ph
Higgs Theory--A Brief Overview
简要概述了希格斯玻色子和电弱对称性破缺的理论,这是相关的希格斯物理计划在直线对撞机。
2004-09-01 hep-ph
Confluence of Constraints in Gauge Mediation: The 125 GeV Higgs Boson and Goldilocks Cosmology
最近发现的125 GeV的希格斯玻色子对于规范介导的超对称破缺(GMSB)来说是一个挑战,因为辐射对希格斯玻色子质量的贡献并没有因为显著的停止混合而增强。然而,这一挑战不应孤立地考虑,因为GMSB通常还面临其他两个问题:未抑制的电偶极矩和缺乏有吸引力的暗物质候选者。我们表明,所有这些问题可以同时解决,考虑重超伙伴,没有额外的领域或修改宇宙学。多TeV的超费米子抑制了EDMs并提高了希格斯粒子的质量,而暗物质的问题则被金发姑娘宇宙学解决了,在金发姑娘宇宙学中,TeV的中性伴子衰变为GeV的引力伴子,这些引力伴子既轻到足以解决味道问题,又重到足以成为所有的暗物质。对撞机搜索和直接和间接的暗物质探测的意义是清醒的,但预计EDM接近其当前的边界,由此产生的非热引力子暗物质必然是温暖的,具有可检验的宇宙学意义。
2012-05-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Higgs program and open questions in particle physics and cosmology
希格斯粒子计划与粒子物理学和宇宙学中许多尚未解决的基本问题有关。因此,在讨论未来的对撞机实验时,比较它们的一种方法是评估它们对这些问题的潜在贡献。我们详细讨论的能力,提出的各种实验在寻找单标量,这是相关的几个开放的问题,并在测量希格斯衰变到费米子对,这是相关的味道难题。在其他有趣的问题上,我们列出了希格斯计划中最相关的观测值。
2019-07-01 hep-ex hep-ph
Cosmology with a TeV mass GUT Higgs
打破大统一理论规范对称性的最自然的方法是用一个希格斯场,它的真空期望值是$10^{16}\,\mbox{GeV}$,但质量是$10^2$到$10^3\,\mbox{GeV}$。这可能导致宇宙学历史与通常假设的标准暴胀和核合成时期之间发生的宇宙学历史完全不同,这可能以自然的方式解决引力子和Polonyi/moduli问题。
1995-02-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Higgs-Dilaton cosmology: Universality vs. criticality
希格斯-膨胀子模型能够产生一个早期的暴胀膨胀,随后是一个暗能量主导的时代,负责宇宙后期的加速。在树的水平上,该模型预测了一个小的张量标量比($0.0021\leq r \leq 0.0034$),一个微小的负运行的频谱倾斜($-0.00057 \leq dn_s/d\ln k \leq -0.00034$)和一个非平凡的一致性关系之间的标量扰动的频谱倾斜和暗能量状态方程,这原来是接近宇宙学常数($0 \leq 1+w_{DE} \leq 0.014$)。我们重新考虑这些预测的有效性在附近的临界值的希格斯自耦合引起的通货膨胀潜力的拐点。在这种情况下,暴胀观测值的值强烈依赖于模型的参数。张量标量比可以很大[ $r\sim {\cal O}(0.1)$ ],并且明显超过其树级值。如果发生这种情况,标量倾斜的运行变得积极和相当大[ $dn_s/d\ln k \sim {\cal O}(0.01)$ ]和状态方程参数的暗能量可以显着不同的宇宙学常数[ $1+w_{DE}\sim {\cal O}(0.1)$ ]。
2014-07-24 astro-ph.CO 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
Consistent cosmology with Higgs thermal inflation in a minimal extension of the MSSM
我们考虑一类模型,其中最小的规范F-长期混合通货膨胀是renormalisably耦合到最小的超对称标准模型(MSSM),没有额外的成分,我们称这类“最小的混合通货膨胀超对称标准模型“(MHISSM)。单重态暴胀子提供了希格斯μ项,并允许从暴胀退出到以大希格斯vev为特征的真空。真正的基态是在沿着希格斯平坦方向经过一段时间的热膨胀后达到的。标量谱指数从标准的F-项值,减少到约0.976的情况下,其中暴胀子势占主导地位的1-回路的修正。热膨胀后的再热温度约为10^9 GeV,解决了引力子过闭合问题。希格斯凝聚体降低了单位长度的宇宙弦质量,使其与宇宙微波背景约束相容,而无需调整暴胀子耦合。在暴胀子区的最小U(1)'规范对称性下,其中一个瀑布场产生右手中微子质量,我们研究了三种流行的超光速破缺方案:AMSB,GMSB和CMSSM中的Higgs热暴胀方案,重点关注引力子质量的约束。
2013-01-21 astro-ph.CO hep-ph
The Higgs Portal and Cosmology
希格斯门相互作用提供了一个简单的机制来解决宇宙学中两个悬而未决的问题:暗物质和重子不对称性。在后一种情况下,希格斯门相互作用可能包含一个强大的一阶电弱相变的成分,以及新的CP违反相互作用所需的电弱重子。这些相互作用也可能允许一个可行的暗物质候选者。我们调查的机会,探测希格斯门,因为它涉及到这些问题的宇宙学在大型强子对撞机和未来可能的对撞机。
2016-04-18 hep-ph
Higgs Particle Mass in Cosmology
一个版本的标准模型被认为是,电弱对称性破缺提供的宇宙学初始数据给出的零次傅立叶谐波的希格斯场$<ϕ>$。初始数据对称破缺机制消除了希格斯场对真空能量密度的贡献,可能产生单极子,以及在高能量下的速子行为,如果对希格斯势$\textsf{V}_{\rm Higgs}(<ϕ>)=0$施加“惯性”条件的话。对这个{ \em惯性}条件的零辐射修正的要求与标准模型中真空稳定性的极限点相一致。后者与直接的实验极限一起给出了希格斯玻色子的质量在$114 < m_h \lsim 134$ GeV范围内的预测。
2008-01-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Higgs boson, renormalization group, and naturalness in cosmology
我们考虑重整化群对标准模型(SM)希格斯玻色子理论的改进,它扮演着与引力有强非最小耦合的暴胀子的角色。在考虑常数运行的单圈水平上,它导致希格斯质量的范围完全由宇宙微波背景(CMB)光谱指数上的WMAP下限决定。我们发现,SM现象是敏感的,目前的宇宙学数据,这表明进行更精确的CMB测量作为一个SM测试补充LHC计划。通过使用依赖于场的截止的概念,我们显示了自然的梯度和曲率扩展在这个模型中的SM的常规微扰理论范围内。我们还讨论了这些结果的关系,双圈计算和后者的局限性所造成的参数化和规范依赖问题。
2012-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Asymptotic freedom in inflationary cosmology with a non-minimally coupled Higgs field
我们考虑重整化群对标准模型希格斯玻色子玻色子理论的改进,它扮演着与引力有强非最小耦合的暴胀子的角色。它表明希格斯粒子的质量范围$135.6 {\rm GeV} \lesssim M_H\lesssim 184.5 {\rm GeV}$与当前CMB数据($n_s$上的WMAP下限)一致,这接近于由电弱真空稳定性和微扰理论界限决定的广泛接受的范围。我们发现了这种非最小曲率耦合所引起的渐近自由现象,这使得理论除了在这个范围的上下边界之外,到处都是弱耦合域。基本量${\boldmath $ A_I $}$的重整化群运行--非最小耦合标准模型中的异常标度,它解析地决定了CMB谱的所有特征--在暴胀标度下使${\boldmath $ A_I $}$变为小的负值。这一性质对上述结果至关重要,也可能是量子宇宙学中暴胀动力学初始条件形成的基础。
2009-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs-Dilaton Cosmology: From the Early to the Late Universe
我们考虑粒子物理标准模型的一个最小尺度不变的扩展,结合\cite{Shaposhnikov:2008xb}中的幺模引力公式。这个理论不仅能够描述与标准模型希格斯场有关的暴胀阶段,而且能够描述与几乎没有质量的粒子有关的暗能量支配的晚期阶段。暴胀物理学可以固定一些参数,从而可以对任何随后的时期做出具体的预测。特别地,我们导出了标量涨落的原始谱$n_s$的倾斜与暗能量状态参数$ω_{DE}^0$的当前值之间的关系。我们发现标量倾斜,$n_s<0.97$,相关的运行,$-0.0006<d\ln n_s/d\ln k\lesssim-0.00015$,和标量张量比,$0.0009\lesssim r<0.0033$,这将是严格的普朗克任务的结果进行测试的界限。对于暗能量的状态方程,模型预言了$ω_{DE}^0>-1$。$n_s$和$ω_{DE}^0$之间的关系使我们能够利用目前对$n_s$的观测界限进一步将暗能量状态方程约束到$0< 1+ω_{DE}^0< 0.02$,这是未来暗能量调查所要面对的。
2011-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs cross sections: a brief overview
我简要地回顾了在强子对撞机上产生标准模型希格斯玻色子的理论预测的现状。我特别关注主要的产生途径:胶子-胶子融合、矢量玻色子融合以及与矢量玻色子的相关产生。
2012-02-17 hep-ph
Higgs-Dilaton Cosmology: An inflation - dark energy connection and forecasts for future galaxy surveys
希格斯-膨胀子模型是标准模型的标度不变扩展,它与引力非最小耦合,并且在标准模型粒子内容之上只包含一个额外的自由度。这个最小化的方案预测了一组可测量的一致性关系之间的暴胀观测值和暗能量状态方程参数。我们提出了一个替代的推导这些一致性关系,突出的连接和差异与$α$吸引子的情况。我们研究在多大程度上这些限制允许区分希格斯膨胀模型从$Λ$ CDM和$w$ CDM宇宙学。为此,我们首先使用马尔可夫链蒙特卡罗方法分析现有的数据集。其次,我们使用Fisher矩阵方法对未来的星系调查进行预测,包括星系聚类和弱透镜探测。假设在不同的模型中的最佳拟合值仍然与目前的相媲美,我们表明,欧几里得和SKA 2类任务将能够区分希格斯膨胀宇宙学从$Λ$ CDM和$w$ CDM。
2018-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Local D3/D7 mu-Split SUSY, 125 GeV Higgs and Large Volume Ricci-Flat Swiss-Cheese Metrics: A Brief Review
本文简要回顾了在弦论(在Swiss-Cheese Calabi-Yau定向折叠上紧致化)(IIB型大体积极限)中实现D3/D 7 μ分裂超对称性的局部化(围绕一个充满D3-膜的可动时空)以及在同一装置中获得125 GeV(轻)Higgs的最新进展。我们还讨论了获得几何Kaehler潜在的(因此Ricci-Flat度量)的瑞士奶酪Calabi-Yau在大体积限制使用唐纳森的算法和直觉从GLSM为基础的计算-我们提出了新的结果瑞士奶酪Calabi-Yau(用于设置)度量在点距离“大”除数。
2012-03-13 hep-ph hep-th
Summary & Outlook: Particles and Cosmology
我们回顾了在这次会议上提出的关于强相互作用和电弱相互作用、味物理、宇宙射线和宇宙学的新结果,重点是标准模型之外的物理。特别强调的是粒子物理学的标准模型和最近的结果,高能量宇宙射线和它们的影响,暗物质的希格斯部门。
2010-03-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmology of the Twin Higgs without explicit $\mathbb{Z}_2$ breaking
双希格斯玻色子的宇宙学需要破缺$\mathbb{Z}_2$对称性,但这种破缺是否需要明确,仍然是一个悬而未决的问题。在本文中,我们研究如何镜像孪生希格斯可以修改,以符合当前的宇宙学约束没有明确的$\mathbb{Z}_2$破缺。我们首先提出了一个简单的玩具模型,可以实现重子生成没有明确的$\mathbb{Z}_2$打破或达到温度,将导致域壁。该模型还可以解决$N_{\text{eff}}$问题,并使镜像原子的丰度达到允许的水平,或者提供正确的暗物质丰度。然后,我们提出了另一个简单的模型,导致镜像中子暗物质,从而可以接受的暗物质自相互作用。在附录中,我们还包括一系列关于不同扇区之间能量交换的结果,这些结果可能对其他宇宙学问题有用。
2022-01-20 hep-ph
A brief theory overview of Higgs physics at the LHC
本文简要回顾了标准模型中LHC希格斯粒子产生的理论状况,重点介绍了最近的发展和计算。特别是,我专注于在标准模型中的主导生产模式的包容性和微分截面,在胶子融合散射振幅中的顶夸克和底夸克效应之间的不同相互作用引起的理论不确定性进行了讨论。
2015-11-23 hep-ph
String Gas Cosmology and Structure Formation - A Brief Review
在合适的宇宙学背景下,弦气体的热涨落可以产生尺度不变的宇宙学涨落谱,而不需要暴胀膨胀的阶段。我们强调这种机制的关键点,并讨论宇宙学背景中,这种情况下可以实现。宇宙学扰动的光谱有一个小的红色倾斜(就像在标量场驱动的暴胀中),但(不像在暴胀中)引力波的光谱有一个小的蓝色倾斜。
2007-01-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Standard model Higgs field and hidden sector cosmology
我们考虑的情况下,暴胀场衰减占主导地位的一个隐藏的暗物质(DM)部门。通过研究标准模型(SM)Higgs场在暴胀过程中的典型行为,我们导出了原始张量标量比$r$与DM等曲率扰动$β$的振幅之间的关系。我们考虑了不同的膨胀历史,发现如果宇宙在暴胀后是辐射或物质主导的,那么未来对原始DM等曲率的发现将排除所有这种类型的简单场景,因为从希格斯粒子产生可观测的$β$是不可能的,而不违反$r$的边界。从另一个角度看,希格斯场一般不会对暴胀子和DM都位于解耦扇区的模型构成威胁。然而,这并不一定是早期动能主导的时代的情况,因为希格斯粒子可以产生相当大的$β$。我们还讨论了为什么希格斯粒子不能在大尺度上观察到的曲率扰动源在上述任何情况下,但如何场仍然可以在小尺度上的曲率扰动的主要来源。
2019-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weyl meson and its implications in collider physics and cosmology
局域尺度不变理论导致了一种新粒子的存在,称为外尔矢量介子。我们研究了一个广义标准模型,它具有局部尺度不变性。该模型包含一个实标量场,以及Higgs多重态和Higgs与Weyl介子之间的耦合。在一定的耦合参数范围内,Weyl-Higgs耦合在粒子对撞机和宇宙学中都是一个有趣的现象。在这里,我们研究的外尔介子在粒子对撞机的签名,并确定耦合参数的范围,它可以解决暗物质的问题。
2013-01-12 hep-ph
Constraints on Supersymmetry from LHC data on SUSY searches and Higgs bosons combined with cosmology and direct dark matter searches
ATLAS和CMS的实验在质心能量为7 TeV的情况下,使用接近5/fb的已发表LHC数据没有发现超对称性的证据。我们将这些LHC数据与B_s -μ μ(LHCb实验)、遗迹密度(WMAP等宇宙学数据)和暗物质在核上散射截面上限(XENON 100数据)相结合。在约束最小超对称SM(CMSSM)的排除区域导致排斥低于1270 GeV的胶子和低于220 GeV的暗物质候选者的标量质量(m_0)的值低于1500 GeV。对于大的m_0值的极限的胶子和暗物质的候选人减少到970 GeV和130 GeV,分别。如果在拟合中施加125 GeV的希格斯质量,则优选的超对称区域在此排除区域之上,但优选区域的大小强烈依赖于假设的理论误差。
2012-10-05 astro-ph.CO hep-ph
Cosmology at the Turn of Centuries
本文对宇宙学的发展作了简要的回顾。宇宙的历史被简要描述。未解决的问题进行了讨论,特别是神秘的宇宙学常数和暗能量,暗物质的问题,和重子生成。本文还简要讨论了中微子的宇宙学作用。
2003-07-02 astro-ph hep-ph
Light Sterile Neutrinos In Cosmology
本文简要讨论了光不育中微子(LS $ν$)的存在在宇宙学中的主要影响,以及它的性质如何受到宇宙微波背景(CMB)和其他宇宙学测量的约束。
2016-01-07 astro-ph.CO hep-ph
Coset Cosmology
我们表明,Nambu-Goldstone玻色子的潜力,可以有两个或两个以上的本地最小值,例如在对极位置的真空歧管。这发生在许多复合希格斯粒子和复合暗物质的模型中。三角势导致不寻常的功能,如在高温下的对称性不恢复。在某些模型中,例如在基本表象中含有费米子的最小$\rm SO(5)/SO(4)$复合希格斯粒子,这两个最小值是退化的,给出了宇宙学的畴壁问题。否则,一种不寻常的宇宙学就会出现,它可能导致超大质量的原始黑洞;真空或热衰变;破裂的$\mathrm{SU}(2)_L$的高温阶段,这可能对重子生成很有意义。
2019-06-20 astro-ph.CO hep-ph
Conformal Higgs Gravity
我们构造了一个带有Higgs场的共形引力模型。该模型具有正的牛顿常数,并表现出一种新的规范对称性的对称性破缺机制。一个可能的应用宇宙学简要提及。
2015-05-25 gr-qc hep-ph hep-th
Loop quantum gravity and the CMB: toward pre-Big Bounce cosmology
这篇简短的文章总结了圈量子引力效应对宇宙学微波背景辐射的可能影响。我们专注于半经典的条款,并表明,“大反弹”的修正,连同“前大反弹”的状态,可以修改所观察到的光谱。
2009-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Brief history for the search and discovery of the Higgs particle - A personal perspective
1964年,一种新的粒子被几个团体提出来回答基本粒子的质量来自哪里的问题;这种粒子通常被称为希格斯粒子或希格斯玻色子。2012年7月,这个希格斯粒子终于在实验中被发现,这是由ATLAS合作组织和CMS合作组织使用欧洲核子研究中心的大型强子对撞机完成的壮举。这篇评论的目的是给出我个人对自80年代以来对这种粒子的实验研究的简要历史的看法,并最终在2012年发现它。除了早期的搜索,在欧洲核子研究中心的LEP对撞机,费米实验室的Tevatron对撞机,和欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的搜索进行了详细的描述。希格斯玻色子玻色子的实验发现通常被认为是粒子物理学在过去半个世纪中最重要的进展,并简要讨论了一些可能的影响。这篇评论部分基于作者在2013年3月10日至15日在美国科罗拉多州阿斯彭物理中心举行的“希格斯之瓦迪斯”会议上的演讲。
2014-03-18 hep-ex hep-ph physics.hist-ph
Right-handed Neutrino Dark Matter, Neutrino Masses, and non-Standard Cosmology in a 2HDM
本文在双希格斯玻色子模型中研究了弱尺度右手中微子的暗物质现象。直接探测实验中的预期信号与通常的自旋无关和自旋相关分类不同,因为与夸克的散射取决于暗物质的自旋。暗物质遗迹密度是由热冻结和非标准宇宙学的存在所决定的,在非标准宇宙学中,阿贝尔规范对称性是暗物质产生机制的关键。我们表明,这样的对称性使我们能够同时解决中微子质量和一般两个希格斯双重模型的建设存在的味道问题。最后,我们勾勒出参数空间的区域,服从碰撞器,微扰么正性和直接检测约束。
2020-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Two-Higgs-doublet models in light of current experiments: a brief review
本文简要综述了CP守恒的2HDM模型,从Lagrangians推导质量与耦合,分析理论与电弱参数约束,并结合LHC、暗物质探测与$\mu$子$g-2$测量阐明其现状。
2023-04-10 hep-ex hep-ph
The Discovery of the Higgs Boson with the CMS Detector and its Implications for Supersymmetry and Cosmology
期待已久的希格斯玻色子的发现是使用在大型强子对撞机CMS探测器的数据描述。在SM中,费米子和重规范玻色子的质量是通过与希格斯场的相互作用产生的,所以所有的耦合都与观测到的质量有关。事实上,所有观察到的耦合都与希格斯机制的预测一致,无论是矢量玻色子还是费米子,这意味着质量确实是由希格斯场的相互作用产生的。然而,在宇宙学尺度上,宇宙的质量似乎与希格斯场无关:重子质量来源于核内夸克的结合能,而暗物质甚至没有在SM中预测,因此其质量的来源是未知的。宇宙中占主导地位的能量成分是暗能量,它使宇宙加速膨胀,因此它的排斥引力很可能来源于一种真空能量。如果希格斯场的能量密度不像我们将要计算的那样高出许多个数量级,那么希格斯场将是这方面的主要候选者。希格斯粒子的质量为125.7 $\pm$ 0.3(stat.)$\pm$ 0.3(系统)130 GeV以下,即在超对称性预测的范围内。这可能是超对称性的最强暗示,尽管事实上,预测的超对称粒子迄今尚未发现。
2013-09-03 hep-ex hep-ph
Cosmological Signals of a Mirror Twin Higgs
我们研究了中性自然性的极小模型-镜像孪生希格斯玻色子的宇宙学。标准模型与其孪生模型之间的软破镜像对称性导致了BBN和CMB观测中显着的暗辐射。我们量化这种紧张局势,并说明它如何可以减轻在几个简单的情况下,改变相对能量密度的两个部门,同时尊重软破镜像对称。特别是,我们考虑了一个新的标量的平衡衰减,以及在一个玩具模型的孪生通货膨胀,Twinflation再加热。在这两种情况下,双扇区中能量密度的稀释不仅使镜像双希格斯粒子的存在与宇宙学约束相一致,而且预测了对宇宙学观测值的贡献,这些观测值可能在当前和未来的CMB实验中被探测到。这提出了通过宇宙学而不是对撞机发现中性自然性证据的前景。
2017-06-06 astro-ph.CO hep-ph
The Mass Spectra, Hierarchy and Cosmology of B-L MSSM Heterotic Compactifications
通过对E_{8} x E_{8}杂化弦和具有特定SU(4)矢量丛的Calabi-Yau流形上的M理论进行紧化,可以得到MSSM的物质谱,包括3个右手中微子超多重态和1对Higgs-Higgs共轭超场.这些理论的标准模型规范群被一个额外的规范U(1)_{B-L}增广。它们的最小含量要求B-L规范对称性被至少一个右手中微子的真空期望值自发破缺。在以前的文章中,我们提出了准解析重整化群分析的结果,表明B-L规范对称性确实是辐射破缺的适当的B-L/电弱系列。在本文中,我们通过1)扩大初始参数空间和2)显式计算所有的重整化群方程的数值,没有近似,推广了这些结果。的区域的初始参数空间导致现实的真空和B-L/电弱层次计算这些制度。在代表性的点,所有的sparticles和希格斯场的质谱计算,并显示与目前的实验界限是一致的。讨论了非零右手中微子期望值的一些基本唯象特征,特别是由诱导轻子和重子数违反相互作用引起的宇宙学和质子寿命。
2010-11-19 hep-ph hep-th
Exploring Mirror Twin Higgs Cosmology with Present and Future Weak Lensing Surveys
本研究利用DES、Planck等观测数据对镜像双希格斯模型开展贝叶斯全局分析,约束其暗物质占比等参数,验证其缓解宇宙学张力的潜力,并指出未来CSST可高精度测定双重子丰度。
2023-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmology in Mirror Twin Higgs and Neutrino Masses
我们探索一个简单的解决方案,原来的镜像双希格斯(MTH)模型,导致有趣的实验影响的宇宙学挑战。我们考虑的理论中,无论是标准模型和镜像中微子获得质量通过熟悉的跷跷板机制,但与低右手中微子质量尺度的几个GeV。在这些$ν$ MTH模型中,右手中微子离开热浴时仍然是相对论性的。随着宇宙的膨胀,这些粒子最终变得非相对论性,并在衰变之前主导宇宙的能量密度。衰变到标准模型状态是优选的,其结果是可见扇区处于比孪生扇区更高的温度。因此,孪生扇区对早期宇宙辐射密度的贡献被抑制了,使得目前对这种情况的限制得到满足。然而,孪生辐射中的能量密度仍然足够大,可以在未来的宇宙微波背景实验中发现。此外,孪生中微子比标准模型的中微子重得多,这对中微子的整体质量密度有相当大的贡献,可以在即将到来的旨在探测宇宙大尺度结构的实验中检测到。
2016-11-23 hep-ph
Moduli Stabilization with the String Higgs Effect
我们在弦论的背景下回顾希格斯效应的概念。我们发现,通过包括这种效应的时间依赖性的背景下,一个是导致一个自然的机制,在增强的规范对称性点稳定模量。我们认为这种机制的情况下的radion(尺寸的额外的维度),并发现,作为decopactification的大空间维度发生的radion将保持稳定的自对偶半径。我们将讨论如何将这种机制纳入弦宇宙学和膜膨胀模型,以解决一些悬而未决的问题。我们还解决了一些问题,关于弦状态时,应包括在弦宇宙学构建低能量行动。
2004-05-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Braneworld Cosmology
简要回顾了膜世界宇宙学领域,从大额外维度场景开始,到扭曲额外维度的宇宙学方面,包括RS-I和RS-II模型,膜世界膨胀,Goldberger-Wise机制,海市蜃楼宇宙学,RS-I中的放射性诱导相变,可能的重力波信号和DGP模型。
2007-04-17 astro-ph hep-ph hep-th
Mirror Twin Higgs Cosmology: Constraints and a Possible Resolution to the $H_0$ and $S_8$ Tensions
镜像孪生希格斯模型(英语:Mirror twin Higgs model,简称MTH)是解决希格斯层次问题的一个方案,它提供了预测良好的宇宙学特征,只有三个额外的参数:孪生扇区的温度、孪生重子的丰度和孪生电弱对称性破缺的真空期望值(VEV)。这些参数描述了孪生重子的辐射行为和声学振荡,从而导致对宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)的可检验效应。虽然对撞机搜索只能探测双VEV,通过适合宇宙学数据,我们表明,现有的CMB(普朗克18 TTTEEE+lowE+lowT+透镜)和LSS(KV 450)的数据已经提供了有用的约束剩余的MTH参数。此外,我们还发现在该模型中,孪生辐射的存在可以提高哈勃常数$H_0$,而散射的孪生重子可以降低物质涨落$S_8$,这有助于同时弛豫观测到的$H_0$和$S_8$张力.这种情况与典型的$Λ$ CDM + $ΔN_{\rm eff}$模型不同,在该模型中,额外的辐射有助于哈勃张力,但会破坏$S_8$张力。例如,当在拟合中包括SH0ES和普朗克SZ数据时,我们发现由双子重子组成的暗物质具有$\gtrsim 20\%$的宇宙比$\sim4σ$的$Λ$ CDM更优选。如果双扇区确实负责解决$H_0$和$S_8$张力,那么欧几里得卫星和CMB第4阶段实验的未来测量将进一步测量双参数,达到$O(1-10\%)$级精度。我们的研究展示了如何使用精确的宇宙学数…
2022-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Viable Twin Cosmology from Neutrino Mixing
双希格斯模型解决了小层次问题,而没有引入新的有色粒子,但它们经常与后期辐射密度的测量相矛盾。在这里,我们探索可行的双希格斯模型的宇宙学历史。特别是,我们表明,SM和双中微子之间的混合可以热化的两个部门以下的双QCD相变,显着减少双扇区的辐射密度的贡献。所需的孪生中微子质量为1-20 GeV,与SM中微子的混合角为10^{-3} - 10^{-5},可以在各种当前和计划中的实验中探测到。我们进一步发现,这些参数可以自然地在一个弯曲的UV完成,其中中微子部门也可以产生Z2破缺希格斯质量项需要产生对称性破缺尺度之间的层次结构f和v访问。
2017-03-20 hep-ph
Particle Physics and Cosmology
今天,粒子物理和宇宙学都是用少参数的标准模型来描述的,即可以推导出粒子物理在宇宙学中的推论,反之亦然。本讲座将根据最近LHC实验对电弱标度的系统性探索来研究前者。大型强子对撞机第一阶段的两个主要结果,一个希格斯粒子的发现和迄今为止没有新的粒子预测的“自然”理论超越标准模型(超对称性,额外的维度和复合希格斯)放在一个历史的背景下,启发他们的重要性,然后广泛介绍。最后,对LHC无法探测的中微子物理作了简要的回顾。所有这些结果的能力,以解决宇宙学的3个基本问题的性质,暗能量和暗物质,以及起源的物质反物质不对称的讨论在每种情况下。
2014-12-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Higgs Boson Exempt No-Scale Supersymmetry and its Collider and Cosmology Implications
解决低能超对称性的味道问题的最直接的方法之一是安排标量软项在比电弱标度大得多的标度$M_{c}$上同时消失。这在许多场景中自然发生,例如无标度模型、高吉诺调解和具有强共形动力学的几个模型。不幸的是,这种方法的最基本的版本,结合了高吉诺质量统一和零标量质量在大统一尺度是不兼容的对撞机和暗物质的限制。然而,如果我们免除希格斯玻色子玻色子在高尺度下流到零质量值的限制,实验约束是可以满足的。我们调查的理论建设,使这一点,并调查对撞机和暗物质的后果。一个普遍的特点是,sleptons是相对较轻。正因为如此,这些模型经常给出一个显着的贡献异常磁矩的μ子,和neutralino-slepton共湮灭可以发挥重要作用,在获得一个可接受的暗物质遗迹密度。此外,轻轻子在对撞机上产生了大量的轻子事件,包括在Tevatron上可能暗示的干净的三轻子信号,以及在LHC上的大量四轻子信号。
2006-11-14 hep-ph
TASI Lectures: Cosmology for String Theorists
这些笔记简要介绍了现代宇宙学,主要集中在理论问题上。一些注意力被放在弦论的学生可能感兴趣的方面,在宇宙学对弦论的限制和弦对宇宙学的贡献这两条双向街道的两边。1999年在科罗拉多大学博尔德分校理论高级研究所的讲座的稍微更新版本。
2000-11-30 astro-ph hep-ph hep-th