Стабилизация Хиггса без SUSY

Если на БАК будет обнаружен бозон Хиггса, но не будет суперсимметрии (предположим ради аргумента, что БАК способен устранить все версии SUSY, мотивированные решением проблемы иерархии), что тогда? Существуют ли альтернативы для стабилизации шкалы Хиггса, которые не включают SUSY (кроме Рэндалла-Сандрума)?

Ответы (2)

Рэндалл Сандрам на самом деле не работает, чтобы стабилизировать шкалу Хиггса. В тех случаях, когда люди утверждают, что это так, это теория низкого планковского масштаба, и она тривиально исключается экспериментально. Но это не ваш вопрос.

Наиболее естественным механизмом стабилизации бозона Хиггса является техника цвета. Это идея о том, что бозон Хиггса — эмерджентный бозон, подобно пиону, обладающий сильным цветовым взаимодействием.

Одним из мотивов для этого является следующее: предположим, вы полностью избавились от бозона Хиггса, так что вы рассматриваете стандартную модель без бозона Хиггса. Все ли фермионы становятся безмассовыми, а слабые взаимодействия становятся дальнодействующими?

Ответ - нет. В отсутствие бозона Хиггса вакуумные конденсаты КХД компенсируют недостаток. КХД с безмассовыми кварками не так уж отличается от КХД, какой мы ее знаем, за исключением того, что пионы близки к безмассовым. Чем больше ароматов, тем больше хиральных конденсатов и пионов, поэтому вы разбиваете аромат SU(6)xSU(6) на SU(6) (шесть безмассовых ароматов) и получаете полную SU(6) ценность пионы. У вас конденсат udsctb, а не конденсат ud с меньшей s-компонентой, как в нашем мире.

Но конденсат вверх-вниз нарушает киральную симметрию, то есть это конденсат лево-правых кварков, что означает нарушение киральности SU(2). Хиральные конденсаты подобны Хиггсу, они определяют направление в пространстве SU(2) и имеют заряд U(1). Их математическое ожидание разбивает слабое SU(2)xU(1) на «электромагнитное» U(1).

Но это нарушение является SU (6) симметричным, то есть оно не может дать разную массу разным кваркам, а изоспин аромата SU (6) является точным. Далее, лептоны взаимодействуют с конденсатом только посредством взаимодействия U(1), и я не уверен, каковы будут их массы.

Идея Technicolor состоит в том, чтобы повторить историю КХД в масштабе Хиггса, создав механизм Хиггса с помощью новой группы калибровочной симметрии. Техническая проблема состоит в том, чтобы ввести взаимодействия с существующими фермионами стандартной модели, которые придают фермионам стандартной модели соответствующую массу. Здесь есть технические трудности, которые заставляют многих людей думать, что теория должна работать медленно, это называется «ходячий» техниколор.

Такие теории автоматически стабилизируют бозон Хиггса, потому что бозон Хиггса создается непертурбативно на аналоге шкалы КХД для нового удерживающего калибровочного поля. Это также объясняет проблему совпадения КХД-Хиггса (у этого нет названия в литературе), совпадение 2-го порядка между шкалой КХД, которая определяет массу протона, и шкалой Хиггса, которая определяет массу протона. все остальное. Это странно, потому что априори нет связи даже в моделях SUSY.

Страница Википедии об этом на удивление подробная. Пространство перенормируемых теорий чрезвычайно богато, и должна быть возможность заставить эту идею работать. Но это, вероятно, будет намного проще, когда будет больше данных LHC, чтобы дать подсказки.

Спасибо (на самом деле я не имел в виду, что теории РС «стабилизируют» бозон Хиггса, я просто хотел предотвратить ответы, которые могут пойти в этом направлении). Что касается техниколора, мне сказали, что СМ Хиггса должен отличаться от техниколора на БАК (действительно, разве мы уже не должны были бы видеть появление технипионов и им подобных, если бы это было правдой?), поэтому я хотел знать, существуют ли модели с действительно элементарным скаляром Хиггса, не затронутым иерархией.
@RonMaimon: Говоря как человек, не работающий в HEP, я всегда задавался вопросом о разрешении тонкой настройки Хиггса без SUSY. Есть ли у вас какие-либо комментарии по поводу таких вещей, как верхний конденсат? Кажется слишком случайным, что взаимосвязь топ-хиггса (феноменологическая) связана с единством.
@genneth: я не знаю моделей с верхним конденсатом, я никогда не относился к ним достаточно серьезно, чтобы читать статьи, но вам нужна новая сила, чтобы связать вершины вместе и уплотнить их, и тогда почему она не действует на другие поколения ? Кажется неэлегантным нарушать симметрию поколений. Я думаю, что лучше подождать несколько месяцев --- мы обязательно узнаем ответ.
@James: Итак, вы хотите защитить скаляр, чтобы он был безмассовым без SUSY? Это сложно — единственный способ, который я могу придумать, — это превратить Хиггса в бозон Голдстоуна. Если это голдстоуновский бозон с нарушенной киральной симметрией, вы снова в разноцветной стране. Если вы сломаете что-то еще при высоких энергиях, возможно, вы сможете получить хороший бозон Хиггса. Я полагаю, что это предмет теорий «маленького Хиггса», но они обычно в контексте больших дополнительных измерений, а я принципиально не читаю статьи о больших дополнительных измерениях, но, возможно, следует сделать исключение для целей отвечая на эти вопросы.
Спасибо, я так и подозревал. Это было у меня на уме, так как LHC, кажется, дожимает ванильный SUSY. Теперь мне нужно пойти и узнать, что это говорит нам о technicolor.

Да, есть механизм. Это сильный антропный принцип. Чтобы было сознание, разумная жизнь должна развиваться в гостеприимной среде. При немного меньшей иерархии между шкалой Планка и шкалой электрослабого разрушения массивные астрономические тела, такие как галактические сверхскопления/скопления, галактики или звезды, вероятно, коллапсируют в черные дыры. Гравитация становится слишком сильной.

вы имеете в виду что-то вроде эффекта Зенона космологического масштаба, когда просто существуя, мы постоянно измеряем гостеприимную среду и, следовательно, превращаем нестабильный вакуум в эффективно стабильный?
@lurscher: Неустойчивость Хиггса - это не нестабильность вакуума, это просто способ сохранить низкую массу по сравнению со шкалой Планка без точной настройки.
Стабилизация Хиггса без SUSY
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v