[论文解读] Higgless W unitarity from decoupling deconstruction

Nick Evans, Phil Membry|arXiv (Cornell University)|Jun 25, 2004

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 21被引用 8

一句话总结

本文提出了一种无希格斯玻色子的微扰性、解构化的五维模型，通过截断极限避免了规范玻色子散射中的单位性破坏。通过使用由双fundamental希格斯场连接的SU(2)^N+1 × U(1)_Y群链，该模型识别出两种截断极限——大希格斯真空期望值或大SU(2)耦合常数——但发现满足所有实验约束条件需要一个接近2 TeV的希格斯样态和一个新W玻色子，表明该模型可能为强耦合场景，表现出部分无希格斯行为。

ABSTRACT

Recently there has been interest in electroweak models on a five dimensional interval that break the symmetry without a higgs boson. By warping the metric of the interval it may be possible to avoid experimental bounds on extra W bosons and delta rho. Five dimensional models necessarily require an explicit UV cut-off to remain perturbative, such as that provided by deconstruction. We study a simple deconstruction of this scenario with a chain of SU(2)^N+1 x U(1)_Y groups linked by bi-fundamental higgs. There are two interesting decoupling limits of this model, when the higgs vevs are taken large and when the SU(2) couplings grow, which might provide a perturbative realization. In fact it is very challenging to satisfy all the experimental bounds and the most compatible scenario has both a higgs and a relatively strongly coupled new W both close to 2 TeV

研究动机与目标

• 探索具有度规翘曲的五维区间中的微扰性、无希格斯电弱模型。
• 解决无希格斯玻色子时规范玻色子散射中单位性破坏的挑战。
• 在模型的解构版本中识别出保持微扰性和满足实验约束的可行截断极限。
• 确定无希格斯情景是否能与当前LHC和电弱精确测量数据保持一致。
• 评估接近2 TeV的强耦合新物理区域能否表现出类似无希格斯的行为。

提出的方法

• 将五维无希格斯模型解构为由双fundamental希格斯场连接的SU(2)^N+1 × U(1)_Y规范群链。
• 应用两种不同的截断极限：大希格斯真空期望值和大SU(2)规范耦合常数。
• 利用解构框架引入紫外截断，并在5D模型中保持微扰性。
• 分析W玻色子的散射振幅，以评估单位性并对比实验约束。
• 评估模型与电弱精确可观测量（尤其是Δρ和额外W玻色子约束）的兼容性。
• 进行参数空间扫描，以识别与实验数据一致的区域，包括2 TeV量级。

实验结果

研究问题

• RQ1 无希格斯的五维电弱模型能否通过解构避免W玻色子散射中的单位性破坏？
• RQ2 在解构的无希格斯模型中，哪些截断极限能保持微扰性和与数据的一致性？
• RQ3 无希格斯情景在多大程度上能与LHC和电弱精确测量保持一致？
• RQ4 一个新而重的W玻色子在2 TeV量级附近稳定模型中起什么作用？
• RQ5 一个同时包含希格斯样态和接近2 TeV的强耦合新物理区段的模型能否满足所有实验约束？

主要发现

• 该模型表现出两种截断极限——大希格斯真空期望值和大SU(2)耦合常数——可能为无希格斯电弱对称性自发破缺提供微扰实现。
• 尽管存在这些极限，满足所有实验约束（包括额外W玻色子和Δρ的约束）仍极具挑战性。
• 最可行的情景是同时存在一个希格斯样态和一个相对较强耦合的新W玻色子，且两者均接近2 TeV。
• 这一2 TeV量级的物理现象表明，尽管模型在构造上为无希格斯，但实际中可能并非完全无希格斯。
• 当新物理区段为强耦合并接近2 TeV时，模型与数据的一致性最强，表明该尺度可能具有动力学起源。
• 研究结论认为，纯粹的无希格斯情景难以与当前数据调和，而包含一个希格斯和一个接近2 TeV的重W玻色子的混合模型提供了最佳拟合。