표준 힉스 모델 대안

Alternatives to the Standard Higgs Model

표준 힉스 모델의 대안 모델은 힉스 보슨의 기존 문제들 중 일부를 해결하기 위해 많은 입자 물리학자들이 고려하는 모델이다.현재 가장 많이 연구되고 있는 모델 중 두 가지는 양자적 사소한 것과 힉스 서열 문제다.

개요

참고 항목:힉스 필드 소개

입자물리학에서는 기초 입자와 힘이 우리를 둘러싼 세계를 일으킨다.물리학자들은 이러한 입자들의 행동과 입자들이 표준 모델을 사용하여 어떻게 상호작용하는지를 설명한다. 이는 우리가 우리 주변에서 볼 수 있는 대부분의 세계를 설명하는 것으로 널리 받아들여지는 프레임워크다.[1]처음에, 이러한 모델들이 개발되고 시험될 때, 이미 시험된 영역에서 만족스러운 그러한 모델들 뒤에 있는 수학은 또한 기초 입자들이 질량을 갖는 것을 금지할 것으로 보였는데, 이것은 이러한 초기 모델들이 불완전하다는 것을 분명히 보여주었다.1964년에 세 그룹의 물리학자들은 대칭 파괴라고 알려진 접근법을 사용하여 어떻게 질량이 이러한 입자들에게 주어질 수 있는지를 설명하는 논문을 거의 동시에 발표했다.이 접근법은 입자가 이미 합리적으로 옳다고 믿었던 입자물리학의 다른 부분을 깨뜨리지 않고 질량을 얻을 수 있도록 했다.이 생각은 힉스 메커니즘으로 알려지게 되었고, 이후 실험들은[which?] 그러한 메커니즘이 존재한다는 것을 확인했지만, 어떻게 그것이 일어나는지를 정확히 보여줄 수는 없었다.

이 효과가 자연에서 어떻게 일어나는가에 대한 가장 간단한 이론과 표준모델에 편입된 이론은, 만일 하나 이상의 특정한 종류의 '장(힉스장)이 우주에 스며들게 된다면, 그리고 그것이 특정한 방식으로 기초 입자와 상호작용을 할 수 있다면, 이것은 힉스 메흐를 발생시킬 것이라는 것이었다.자연계의 애너리즘기본 표준 모델에는 하나의 필드와 관련된 힉스 보슨이 있으며, 표준 모델 확장에는 여러 필드와 힉스 보슨이 있다.

힉스 필드와 보손 필드가 대칭 파괴의 기원을 설명하는 방법으로 제안된 이후 몇 년 동안, 힉스 필드가 존재할 필요 없이 어떻게 대칭 파괴 메커니즘이 발생할 수 있는지를 제안하는 몇 가지 대안이 제안되어 왔다.힉스 필드나 힉스 보슨이 포함되지 않은 모델은 힉스리스 모델이라고 알려져 있다.이러한 모델에서는 추가(Higgs) 필드보다는 강하게 상호작용하는 역학관계를 통해 전기약 대칭을 깨는 0이 아닌 진공 기대치를 생성한다.

대체 모델 목록

대칭 파괴의 원천으로서 힉스 필드에 대해 제안된 대안의 부분적인 목록은 다음을 포함한다.

  • 테크니컬러 모델은 원래 양자 색역학을 모델로 한 새로운 게이지 상호작용을 통해 전기와크 대칭을 깨트린다.[2][3]
  • 엑스트라차원 힉스리스 모델은 게이지 필드의 다섯 번째 구성요소를 사용하여 힉스 필드의 역할을 한다.추가 치수 장에 일정한 경계 조건을 부과함으로써 전기약 대칭 파괴를 발생시킬 수 있으며, 단위성 파괴 스케일을 추가 치수의 에너지 스케일까지 증가시킬 수 있다.[4][5]ADS/QCD 통신을 통해 이 모델은 테크니컬러 모델 및 힉스 필드가 입자성이 없는 "UnHiggs" 모델과 관련될 수 있다.[6]
  • 복합 W 및 Z 벡터 보손의 모델.[7][8]
  • 상부 쿼크 응축수
  • "유니터리 웨일 게이지"곡선 스페이스타임의 표준 모델 작용에 적절한 중력 항을 추가함으로써, 이론은 국부적 순응(Weyl) 침윤을 개발한다.등각 게이지는 중력 결합 상수에 기초한 기준 질량 척도를 선택하여 고정한다.이 접근방식은 전통적인 자발적 대칭 파괴 없이 벡터 보손과 힉스 메커니즘과 유사한 물질장에 대한 질량을 생성한다.[9]
  • 일부 비선형 시그마 모델에 기초한 점증적으로 안전한 약한 상호작용[10][11].[12]
  • 프레온과 선댄스 빌슨톰슨의 스탠다드 모델 입자의 리본 모델과 같은 프리온에서 영감을 받은 모델들은 브레이드 이론에 기초하고 루프 양자 중력 및 유사한 이론과 호환된다.[13]이 모델은 질량을[clarification needed] 설명할 뿐만 아니라 전하를 위상적 수량(개별 리본에 실리는 트위스트)으로 해석하고 색전하를 비틀기 모드로 해석한다.
  • 전기와크 눈금 위의 양자장 비균형 역학에 의해 구동되는 대칭 파괴.[14][15]
  • 미립자 물리학과 미립자.[16][17]이들은 힉스 섹터와 힉스 보슨이 언파티클 물리학으로도 알려진 불변성 스케일링 모델이라고 가정하는 모델들이다.
  • 초유체 진공 질량의 이론에 따르면, 초전도체의 갭 생성 메커니즘과 유사하게, 기초 입자의 초유체 진공 질량이 물리적 진공과의 상호작용의 결과로 발생할 수 있다.[18][19]
  • 고전화에 의한 UV 완성은 고전적 구성의 생성에 의해 WW 산란 단위가 발생한다.[20]

참고 항목

참조

  1. ^ 히스, 닉, 신 입자 추적에 도움을 준 Cern 기술, TechRepublic, 2012년 7월 4일
  2. ^ Steven Weinberg (1976), "Implications of dynamical symmetry breaking", Physical Review D, 13 (4): 974–996, Bibcode:1976PhRvD..13..974W, doi:10.1103/PhysRevD.13.974.
    S. Weinberg (1979), "Implications of dynamical symmetry breaking: An addendum", Physical Review D, 19 (4): 1277–1280, Bibcode:1979PhRvD..19.1277W, doi:10.1103/PhysRevD.19.1277.
  3. ^ Leonard Susskind (1979), "Dynamics of spontaneous symmetry breaking in the Weinberg-Salam theory", Physical Review D, 20 (10): 2619–2625, Bibcode:1979PhRvD..20.2619S, doi:10.1103/PhysRevD.20.2619, OSTI 1446928, S2CID 17294645.
  4. ^ Csaki, C.; Grojean, C.; Pilo, L.; Terning, J. (2004), "Towards a realistic model of Higgsless electroweak symmetry breaking", Physical Review Letters, 92 (10): 101802, arXiv:hep-ph/0308038, Bibcode:2004PhRvL..92j1802C, doi:10.1103/PhysRevLett.92.101802, PMID 15089195, S2CID 6521798
  5. ^ Csaki, C.; Grojean, C.; Pilo, L.; Terning, J.; Terning, John (2004), "Gauge theories on an interval: Unitarity without a Higgs", Physical Review D, 69 (5): 055006, arXiv:hep-ph/0305237, Bibcode:2004PhRvD..69e5006C, doi:10.1103/PhysRevD.69.055006, S2CID 119094852
  6. ^ Calmet, X.; Deshpande, N. G.; He, X. G.; Hsu, S. D. H. (2009), "Invisible Higgs boson, continuous mass fields and unHiggs mechanism" (PDF), Physical Review D, 79 (5): 055021, arXiv:0810.2155, Bibcode:2009PhRvD..79e5021C, doi:10.1103/PhysRevD.79.055021, S2CID 14450925
  7. ^ Abbott, L. F.; Farhi, E. (1981), "Are the Weak Interactions Strong?" (PDF), Physics Letters B, 101 (1–2): 69, Bibcode:1981PhLB..101...69A, doi:10.1016/0370-2693(81)90492-5
  8. ^ Speirs, Neil Alexander (1985), "Composite models of weak gauge bosons", Doctoral Thesis, Durham University
  9. ^ Pawlowski, M.; Raczka, R. (1994), "A Unified Conformal Model for Fundamental Interactions without Dynamical Higgs Field", Foundations of Physics, 24 (9): 1305–1327, arXiv:hep-th/9407137, Bibcode:1994FoPh...24.1305P, doi:10.1007/BF02148570, S2CID 17358627
  10. ^ Calmet, X. (2011), "Asymptotically safe weak interactions", Mod. Phys. Lett. A, 26 (21): 1571–1576, arXiv:1012.5529, Bibcode:2011MPLA...26.1571C, doi:10.1142/S0217732311035900, S2CID 118712775
  11. ^ Calmet, X. (2011), "An Alternative view on the electroweak interactions", Int. J. Mod. Phys. A, 26 (17): 2855–2864, arXiv:1008.3780, Bibcode:2011IJMPA..26.2855C, doi:10.1142/S0217751X11053699, S2CID 118422223
  12. ^ Codello, A.; Percacci, R. (2009), "Fixed Points of Nonlinear Sigma Models in d>2", Physics Letters B, 672 (3): 280–283, arXiv:0810.0715, Bibcode:2009PhLB..672..280C, doi:10.1016/j.physletb.2009.01.032, S2CID 119223124
  13. ^ Bilson-Thompson, Sundance O.; Markopoulou, Fotini; Smolin, Lee (2007), "Quantum gravity and the standard model", Class. Quantum Grav., 24 (16): 3975–3993, arXiv:hep-th/0603022, Bibcode:2007CQGra..24.3975B, doi:10.1088/0264-9381/24/16/002, S2CID 37406474.
  14. ^ Goldfain, E. (2008), "Bifurcations and pattern formation in particle physics: An introductory study", EPL, 82 (1): 11001, Bibcode:2008EL.....8211001G, doi:10.1209/0295-5075/82/11001
  15. ^ Goldfain (2010), "Non-equilibrium Dynamics as Source of Asymmetries in High Energy Physics" (PDF), Electronic Journal of Theoretical Physics, 7 (24): 219
  16. ^ Stancato, David; Terning, John (2009), "The Unhiggs", Journal of High Energy Physics, 2009 (11): 101, arXiv:0807.3961, Bibcode:2009JHEP...11..101S, doi:10.1088/1126-6708/2009/11/101, S2CID 17512330
  17. ^ Falkowski, Adam; Perez-Victoria, Manuel (2009), "Electroweak Precision Observables and the Unhiggs", Journal of High Energy Physics, 2009 (12): 061, arXiv:0901.3777, Bibcode:2009JHEP...12..061F, doi:10.1088/1126-6708/2009/12/061, S2CID 17570408
  18. ^ Zloshchastiev, Konstantin G. (2011), "Spontaneous symmetry breaking and mass generation as built-in phenomena in logarithmic nonlinear quantum theory", Acta Physica Polonica B, 42 (2): 261–292, arXiv:0912.4139, Bibcode:2011AcPPB..42..261Z, doi:10.5506/APhysPolB.42.261, S2CID 118152708
  19. ^ Avdeenkov, Alexander V.; Zloshchastiev, Konstantin G. (2011), "Quantum Bose liquids with logarithmic nonlinearity: Self-sustainability and emergence of spatial extent", Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 44 (19): 195303, arXiv:1108.0847, Bibcode:2011JPhB...44s5303A, doi:10.1088/0953-4075/44/19/195303, S2CID 119248001
  20. ^ Dvali, Gia; Giudice, Gian F.; Gomez, Cesar; Kehagias, Alex (2011), "UV-Completion by Classicalization", Journal of High Energy Physics, 2011 (8): 108, arXiv:1010.1415, Bibcode:2011JHEP...08..108D, doi:10.1007/JHEP08(2011)108, S2CID 53315861

외부 링크