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            動力學電弱對稱性破缺中自然性問題的一種解決方案
            2020-07-07  【 】【打印】【關閉

              電弱對稱性破的自然性問題是粒子物理領域的核心問題之一。為了解決這一問題,粒子物理標準模型需要引入新物理(對稱性)消除希格斯勢能對高能標的依賴,這是新物理模型中的規范等級度問題。在這些新物理模型中,復合希格斯理論是一類自然簡單的思路,但是這一類模型理論上實現有一定的困難。其中一個原因就是在復合希格斯理論模型中,希格斯粒子的勢能來自于對稱性破缺的一個微擾,而希格斯勢能中的二次方項始終處于領頭階,四次方項在次領頭階,二次方項大于四次方項的貢獻。但正確的動力學電弱對稱性破缺要求希格斯勢能的二次方項遠小于四次方項,這就產生了矛盾。在以前的理論計算中,只能通過人為的精確調節參數相消以減小二次方項,這就導致了額外的參數精細調節和非自然性的問題。

              理論物理所研究員舒菁和博士生管叢森,及其合作者以色列理工學院博士后馬騰、康奈爾大學教授Csaba Csaki,提出了一種簡單的機制來產生一個獨立的希格斯勢能的四次方項,同時不會產生相應的二次方項。來源于一個單態和三重態費米子的動能混合項,這個混合項可以通過以下最簡單的2-site moose圖來產生。

              這種機制可以應用到所有動力學的復合希格斯模型中,并且不會產生任何與當前實驗觀測沖突的效應。研究發現,如果將這種機制應用到Twin希格斯模型中,能標分層問題可以自然解決而且不會有任何精細調節的問題。所以可以說,在這個工作中首次獲得了一個完全自然的新物理模型,這對理解電弱對稱性破缺機制至關重要。這一研究工作發表在最新的Phys. Rev. Lett. 124, 251801上。

              研究工作得到了國家自然科學基金委重大項目,面上項目,中國-以色列國際合作項目,彭桓武理論物理創新研究中心,中科院戰略先導專項B以及博新計劃(2016)的支持。

              

            文章鏈接:
            https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.251801

              

              

              

              

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