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
Gauge-independent Brout-Englert-Higgs mechanism and Yang-Mills theory with a gauge-invariant gluon mass term
对于在规范群基本表象中耦合到单个标量场的杨-米尔斯理论,我们给出了无质量规范玻色子获得质量的Brout-Englert-Higgs机制的规范无关描述.新的描述应该与传统的依赖于自发的规范对称性破缺的规范依赖描述相比,由于选择了非零真空期望值的标量场。在本文中,我们把我们的考虑集中在基本标量场,它扩展了以前的工作所做的杨米尔斯理论与伴随标量场。此外,我们还证明了当标量场的径向自由度(长度)固定时,从相应的规范-标量模型得到了具有规范不变质量项的Yang-Mills理论.本文的结果是在格点规范理论规范不变框架下给出的Higgs区与禁闭区互补的Fradkin-Shenker连续性和Osterwalder-Seiler定理的连续实现。此外,我们讨论了如何限制调查通过规范无关的Brout-Englert-Higgs机制开始的互补规范标量模型。
2018-07-18 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 Goldstone theorem protects naturalness, and the absence of Brout-Englert-Higgs fine-tuning, in spontaneously broken SO(2)
Gell-Mann-Levy(GML)、Schwinger和标准模型之前被证明缺乏Brout-Englert-Higgs(BEH)的微调问题,因为所有O(Λ^2)贡献都遵守对称性,所以具有有限的欧几里得截断Λ。我们将这些结果推广到SO(2)版本GML和Schwinger中某些M_{Heavy} ^2>> m_{BEH} ^2粒子的有限贡献。我们证明了两个SO(2)单态例子:一个重的实标量S和一个右手1型跷跷板Majorana中微子的明确的1-循环物理自然性。我们证明,对于低|Q^2|在最坏的情况下,大的自由度在自发破缺的SO(2)Schwinger中贡献了边际算子。GML从这些例子中得到的关键教训是,伪南武-戈德斯通玻色子(NGB)的质量平方必须被适当地重整化。一个真正的NGB值m_3^2 = 0,则由戈德斯通定理保护。对于Schwinger模型,出现了两个关键的观察结果:全局Ward-Takahashi恒等式(WTI)强制所有相关算子进入伪NGB质量平方; WTI通过禁止所有相关算子在自发破缺Goldstone模中的贡献来强制Goldstone定理,π_3在那里是无质量的NGB。Goldstone模,具有弱尺度m_{BEH} ^2 \&<H>^2,即使作为具有某些高质量尺度扩展的低能有效理论,也不能被微调。它的“戈德斯通异常自然性(GEN)”,即所有相关算子都消失,是对微…
2014-11-11 hep-ph hep-th
Gauge-Invariant Brout--Englert--Higgs Mechanism without Spontaneous Breaking of Local Gauge Symmetry: A Quantum-Reference-Frame Formulation
Chiba University(千叶大学);Keio University(庆应义塾大学)
该研究提出无局域规范对称性自发破缺的规范不变BEH机制,以量子参考框架表述,将希格斯场规范取向作为动力学参考,应用于电弱理论时可区分局域质量产生与全局对称性实现。
2026-10-14 hep-th
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
Unitarity in the Brout-Englert-Higgs Mechanism for Gravity
就像阿贝尔和非阿贝尔规范理论中的矢量玻色子一样,引力子可以通过自发的局部对称破缺获得质量。问题是这是否能以洛伦兹不变的方式发生。我们考虑使用四个标量场,通过扮演首选平面坐标x,y,z和t的角色,打破坐标重参数化不变性。在不间断表示中,理论有一个(负的)宇宙学常数,它被间断相位中的标量调为零。大质量自旋2玻色子和单个大质量标量幸存下来。这个理论是不可重整化的,所以它最多可以被看作是一个大质量自旋2粒子的有效场论。人们可能会想到它在宇宙学中的应用,但更诱人的想法是将它应用到量子色动力学的弦论方法中:如果胶子扇区由紧致化的26维或10维玻色弦论描述,那么这里考虑的思想可以用来描述去除无质量或快子标量并为自旋2的胶球态提供质量的机制。解决了去除不确定度规和/或负能态的微妙问题。标量粒子具有负度规,所以幺正性要求只允许有偶数个标量粒子的状态。人们考虑了各种方法来调整理论的物质部分,使物质只与正度规态耦合,我们成功地抑制了对破坏么正性振幅的主要贡献,但在无自旋扇区中精确恢复么正性仍将是这类理论中的一个微妙问题。
2008-01-07 gr-qc 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
Gauge-independent transition dividing the confinement phase in the lattice SU(2) gauge-adjoint scalar model
本文通过无规范固定的格点模拟和规范不变关联函数,重新考察 SU(2) 伴随标量模型,不仅再现禁闭-Higgs 转变线,还发现将禁闭相一分为二的新转变线。
2024-08-04 hep-lat hep-ph hep-th
Quantum gauge models without classical Higgs mechanism
我们从因果(爱泼斯坦-格拉泽)重整化的观点来考察大质量规范理论的地位,例如那些通常由自发对称性破缺得到的理论。在这个框架中,规范不变性的BRS公式,从有质量(以及无质量)矢量玻色子作为基本实体的正则量子化开始,并进行微扰,允许重新推导相互作用的约化群对称性,规范理论中对标量场的需要,和协变导数。因此,希格斯粒子的存在是解释没有求助于希格斯(-恩格勒-布劳特-古拉尔尼克-哈根-基布尔)机制。一路上,我们消除了对因果规范不变性与大统一理论的兼容性的怀疑。
2010-09-17 hep-ph hep-th
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
Spontaneously Breaking Non-Abelian Gauge Symmetry in Non-Hermitian Field Theories
我们概括了我们以前的规范不变的PT对称场论,包括模型与非阿贝尔对称性,并讨论了扩展到这样的模型的恩格勒Brout希格斯Kibble机制产生的质量矢量玻色子。与阿贝尔情形一样,非阿贝尔规范场与非守恒流耦合。我们提出了一个一致的规范固定方案,证明了Becchi-Rouet-Stora-Tyrannan不变性,并证明了粒子谱和相互作用是规范不变性的.我们展示了当某些标量场发展成真空期望值时,最简单的双二重SU(2)xU(1)模型中的规范玻色子获得的质量:它们和标量质量四次依赖于非厄米质量参数μ。玻色子质谱与厄米双二重态模型中的玻色子质谱有很大不同。标准模型的这种非厄米扩展为粒子模型的构建开辟了一个新的方向,其独特的预测有待进一步探索。
2020-02-07 hep-ph hep-th
Symmetry properties of non-Hermitian PT-symmetric quantum field theories
我们描述了最近的进展,在理解连续对称性的非厄米,PT对称的量子场论的属性。针对由一个复标量和一个复赝标量组成的简单非厄米理论,我们回顾了Noether定理的推导,以表明非厄米理论的守恒流对应于不离开拉格朗日不变量的变换。我们说明的影响,这对(阿贝尔)规范理论的一致性制定通过研究标量量子电动力学的非厄米扩展。我们认为自发击穿的全球和本地的对称性,并描述如何戈德斯通定理和Englert-Brout-Higgs机制证明了非厄米,PT对称理论。
2019-03-22 hep-ph hep-th quant-ph
Dual Fields of Massive/Massless Gravitons in IR/UV Completions
在全息图中,d维杨-米尔斯理论中的Brout-Englert-Higgs(BEH)机制被证明为d+1维引力提供了一种类似Higgs的机制,导致在IR(或UV)完成中有质量(或无质量)的引力子。因此,人们可以想象在IR(低能)极限下的大质量引力子的双重(磁型)场,它们与自身能量-动量的旋度以及大尺度上物质场的旋转耦合。这一假设可能解决目前被认为是暗物质和暗能量的宇宙学问题,但需要由未来的激光干涉仪空间天线飞行任务利用对河外源发射的引力波的观测加以检验。
2021-10-29 gr-qc hep-th
Massive gauge particles versus Goldstone bosons in non-Hermitian non-Abelian gauge theory
本文研究了具有局域非阿贝尔规范对称性的非厄米场论在参数空间不同区域的Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble机制。我们表明,这两个方面的机制,即给予质量的规范矢量玻色子,并在同一时间防止存在的无质量的戈德斯通玻色子,仍然是同步的,在所有制度的特点是修改后的CPT对称性。在可以识别“可能是戈德斯通玻色子”的参数空间域中,规范矢量玻色子变得有质量,戈德斯通玻色子不再存在。该机制在标准的例外点上也很灵活。然而,在零例外点,即当质量平方矩阵的本征值消失而不考虑对称破缺时,该机制崩溃,因为戈德斯通玻色子不能被识别,规范矢量玻色子保持无质量。这种破缺与定义在质量平方矩阵的特征向量空间上的对称破缺真空的CPT内积的消失是一致的。我们验证了这种行为的理论与SU(N)的对称性,其中复杂的标量场采取的基本以及伴随表示。
2021-10-24 hep-th math-ph math.MP
Gauge Symmetries, Symmetry Breaking, and Gauge-Invariant Approaches
本文综述了规范对称性在物理学及物理学哲学中的地位,探讨了将其限制在可观测层面的规范不变信息的合理性,并以 Brout-Englert-Higgs 理论为例,提出了亟待解决的问题。
2021-10-01 hep-lat hep-ph hep-th
Mass Generation, the Cosmological Constant Problem, Conformal Symmetry, and the Higgs Boson
2013年诺贝尔物理学奖授予弗朗索瓦·恩格勒和彼得·希格斯,以表彰他们在1964年与已故的罗伯特·布劳特在局域规范理论中的质量产生机制(希格斯机制)方面的工作。这种机制需要存在一种大质量的标量粒子--希格斯玻色子,在寻找了近半个世纪之后,2012年,希格斯玻色子终于在大型强子对撞机上被发现。在这篇文章中,我们回顾了导致发现希格斯玻色子的工作,并讨论了它的影响。我们从动态生成的希格斯玻色子玻色子的角度来处理这个问题,希格斯玻色子是费米子-反费米子的束缚态,而不是出现在输入拉格朗日量中的基本场。特别是,我们强调与巴登-库珀-施里弗理论的超导性。我们确定的双阱希格斯势作为一个基本的潜力,但作为一个平均场有效的拉格朗日与动态希格斯玻色子通过剩余的相互作用,伴随着平均场拉格朗日生成。我们讨论了我们认为是关键的挑战所提出的发现的希格斯玻色子,即确定它是否是基本的或复合的,并通过研究的共形不变场论模型实现的临界缩放和异常尺寸,建议的宽度的希格斯玻色子可能作为一个合适的诊断之间的区别基本的希格斯玻色子和复合的。我们表明,由于复合希格斯玻色子玻色子的贡献的宇宙学常数是更容易处理和控制的贡献,由于一个基本的希格斯玻色子玻色子,并可能完全控制,如果有一个潜在的共形对称性不仅在一个关键的缩放物质部门,但同样在重力部门的物质部门耦合。
2017-01-30 hep-ph hep-th
Thermal order in large N conformal gauge theories
在这项工作中,我们探讨了在所有非零温度的共形场论(CFTs)在$D = 4$时空维度的自发破缺的可能性。我们表明,这样一个非对称的大$N$规范理论在平面极限的某些家庭确实发生了破坏。我们还表明,这种现象是伴随着系统在任何温度下保持在一个持久的Brout-Englert-Higgs(BEH)相。这些分析是由arXiv:2005.03676中所做的工作激发的,其中在分数维中的某些CFTs的所有热状态中观察到热断裂。在我们的例子中,证明上述特征的理论具有规范群,这些规范群是$SO(N)$在一个族中和$SU(N)$在另一个族中的特定产物。工作在微扰制度在$N\rightarrow\infty$限制,我们表明,在这些理论中的β函数产生圆的不动点在空间中的耦合。我们明确地检查这个结构的两个循环,然后提出了一个证明,它的生存下的所有循环校正。我们表明,在一定的条件下,在这个周期的不动点的间隔表明,在所有非零温度下的全球对称性的自发破缺以及持久的BEH阶段。破缺的整体对称性在一个理论家族中是$\mathbb{Z}_2$,在另一个理论家族中是$U(1)$。相应的序参量是这些理论中双基本标量场行列式的期望值。我们将这些对称性描述为各自模型中的类重子对称性。
2021-04-20 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Mass-deformed Yang-Mills theory in the covariant gauge and its gauge-invariant extension through the gauge-independent BEH mechanism
本文讨论协变规范下的质量变形杨-米尔斯理论,它是在杨-米尔斯理论中加上一个胶子质量项,加上协变规范固定项和相应的Faddeev-Popov鬼项而得到的。首先,我们重新确认,在朗道规范杨-米尔斯理论的解耦解决方案是很好地再现质量变形杨-米尔斯理论,考虑到环路修正。其次,我们证明了质量变形的杨-米尔斯理论是规范不变扩展理论的规范固定版本,规范不变扩展理论与规范群基本表象中具有单一固定模标量场的规范-标量模型一致。这种等价性是作为规范独立的Brout-Englert-Higgs机制最近提出的作者之一的结果。第三,我们证明了在质量变形的Yang-Mills理论中,对于单圈量子修正,任何参数值都违反了反射正性。最后,我们讨论了正性破坏/恢复交叉的存在的意义,在一个单一的限制相在格点上的规范-标量模型中的类禁闭和类希格斯区域之间的Fradkin-Shenker连续性。
2018-12-01 hep-th