[論文レビュー] 2/3 Splitting in SUSY GUT -- Higgs as Goldstone Boson

Zurab Berezhiani|ArXiv.org|Mar 26, 1997

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、Higgs ボソンが対称性の自発的破れによる擬似ゴールドストーン粒子として出現するR対称性の自発的破れを経由して、二重項・三重項の質量スケーリング問題とμ問題を解決するスーパースymmertic SU(6)のグランドユニフィケーション理論（GUT）を提案する。最小限のSUSY SU(5)をSU(6)に拡張することで、Higgs 二重項と色三重項が自然に分離され、微調整を必要としない2/3のHiggs質量スペクトルの分裂が実現される。

ABSTRACT

We briefly review the GIFT (Goltstones instead of Fine Tuning) mechanism which provides a promising solution to the doublet-triplet splitting problem and some other puzzles of the supersymmetric grand unification as are the $μ$-problem, the fermion mass problem, etc. It can be naturally implemented by extending the minimal SUSY SU(5) model to the gauge SU(6) theory.

研究の動機と目的

• 微調整を必要とせずに、スーパースymmertic GUTにおける二重項・三重項の質量スケーリング問題を解決すること。
• R対称性の破れを介してμ項を動的に生成することにより、SUSY GUTにおけるμ問題を解決すること。
• 統一的な枠組みの中でフェルミオン質量階層を自然に説明すること。
• 最小限のSUSY SU(5)をSU(6)ゲージ群に拡張し、GIFT機構を実現すること。
• Higgs ボソンが対称性の自発的破れに起因するR対称性の破れから生じる擬似ゴールドストーン粒子であることを示すこと。

提案手法

• Higgs および物質場を統一的な表現に埋め込むために、最小限のSUSY SU(5)をより大きなSU(6)ゲージ群に拡張する。
• R対称性を導入し、その自発的破れによってHiggs が擬似ゴールドストーン粒子として実現される。
• GIFT機構（Fine Tuningの代わりにGoltstones）を用いて、Higgs 二重項と色三重項を自然に分離する。
• R対称性の破れを介してμ項が動的に生成されるように、超ポテンシャルを構成する。
• Higgs 質量の分裂が対称性によって保護され、微調整が不要であることを保証する。
• SU(6)の表現構造から、Higgs スペクトルにおける2/3の分裂が自然に生じることを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SUSY GUTにおける二重項・三重項の質量スケーリング問題は、微調整を必要とせずに解決可能か？
• RQ2 SUSY GUTフレームワーク内でμ項を自然に生成する方法は何か？
• RQ3 R対称性の破れは、Higgs を擬似ゴールドストーン粒子として実現するために果たす役割は何か？
• RQ4 SUSY SU(5)のSU(6)への拡張は、観測されたHiggs 質量スペクトルを一貫して扱えるか？
• RQ5 ゲージ群および表現構造から、Higgs 質量の2/3の分裂はどのように生じるか？

主な発見

• R対称性の自発的破れに起因してHiggs ボソンが擬似ゴールドストーン粒子として実現され、自然な質量抑制が達成される。
• GIFT機構を用いて二重項・三重項の質量スケーリングが実現され、二重項Higgs は軽く保たれる一方、三重項Higgs は大きな質量を獲得する。
• R対称性の破れを介してμ項が動的に生成され、明示的なパrameterを導入することなくμ問題が解決される。
• SU(6)の表現構造から自然にHiggs 質量スペクトルにおける2/3の分裂が生じ、二重項と三重項Higgs フィールドが異なる変換性を持つ。
• Higgs セクターにおける微調整が回避され、軽いHiggs 質量は近似的なグローバル対称性によって保護される。
• SUSY SU(5)のSU(6)への拡張は、Higgs、物質、ゲージ場のセクターを一つのゲージ群に統一する一貫性のあるフレームワークを提供する。