Что перешло на электрослабый кроссовер?

Уже довольно давно известно, что электрослабый «переход» в ранней Вселенной имеет первый порядок для массы Хиггса менее 75 ГэВ, но для большей массы Хиггса (включая массу 125 ГэВ, которая, по-видимому, описывает нашу вселенной), переход полностью исчезает и становится кроссовером, при котором никакие физические величины не изменяются неаналитическим образом. (Например, см. здесь и здесь .) Если правильно понять первую ссылку, в м ЧАС < 75 В режиме ГэВ простейшая величина, скачкообразно перескакивающая через переход, - это длина магнитного экранирования или эквивалентная ей обратная величина, «масса магнитного экранирования» (хотя масса остается строго положительной как выше, так и ниже перехода).

Но я никогда не слышал, чтобы кто-нибудь на самом деле определял, какие две физические величины пересекаются при электрослабом «пересечении» для м час > 75 ГэВ. Кто они такие? Иными словами, если все изменяется аналитически как функция температуры в режиме тяжелого бозона Хиггса, то на каком физическом основании мы можем идентифицировать одну конкретную температуру как «температуру перехода»?

Ответы (1)

Наиболее естественным параметром порядка фазового перехода ЭВ является квадрат поля Хиггса, ЧАС а ЧАС а , потому что в пределе среднего поля (слабая связь) это просто квадрат VEV. Чтобы различать порядок фазового перехода, мы можем изучать флуктуации (восприимчивости параметра порядка), например

[ ЧАС а ЧАС а ЧАС а ЧАС а ] 2
В перекрестных переходах пик флуктуаций приходится на некоторую псевдокритическую температуру, но они не расходятся по мере увеличения объема. В .

Заметим, что для резкого фазового перехода все возможные параметры порядка не являются аналитическими одновременно. Т с , но при перекрестном переходе разные параметры порядка могут давать разные псевдокритические температуры. Это, очевидно, ухудшится, если пересечение будет широким, что имеет место при удалении от критической конечной точки.

Также обратите внимание, что электрослабый переход не связан с изменением симметрии, и ЧАС а ЧАС а не является точным параметром порядка в том смысле, что он не равен нулю в обеих фазах. Это, конечно, причина, по которой переход может иметь конечную точку в первую очередь.

Стоит отметить одну тонкость: мы обычно используем термин «параметр порядка» для обозначения (локально наблюдаемой) величины, которая равна нулю в одной фазе и не равна нулю в другой, но в этом случае параметр порядка положителен в обеих фазах (даже когда происходит резкий переход) из-за квантовых флуктуаций.