[论文解读] 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 3

一句话总结

该论文提出了一种超对称的 SU(6) 大统一理论（GUT），通过 GIFT 机制解决了双态-三重态分裂问题和 μ-问题，其中希格斯 boson 作为规范对称性自发性自发性 R 对称性破缺产生的伪戈尔德斯通玻色子。通过将最小的超对称 SU(5) 扩展为 SU(6)，该模型自然地将希格斯双态与色三重态分离，在不进行微调的情况下实现了希格斯质量谱中的 2/3 分裂。

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.

研究动机与目标

• 在超对称 GUT 中无需微调地解决双态-三重态分裂问题。
• 通过动态生成 μ-项，在超对称 GUT 框架中解决 μ-问题。
• 在统一框架内为费米子质量层次提供自然解。
• 将最小的超对称 SU(5) 扩展为 SU(6) 规范群，以实现 GIFT 机制。
• 表明希格斯 boson 可以作为自发性 R 对称性破缺产生的伪戈尔德斯通玻色子。

提出的方法

• 将最小的超对称 SU(5) 扩展为更大的 SU(6) 规范群，将希格斯场和物质场统一嵌入一个表示中。
• 引入一个 R 对称性，其自发破缺导致希格斯作为伪戈尔德斯通玻色子出现。
• 利用 GIFT 机制（以戈尔德斯通玻色子代替微调）自然地将希格斯双态与色三重态分离。
• 构建满足 R 对称性破缺后动态生成 μ-项的超势能。
• 通过对称性保护希格斯质量分裂，避免微调。
• 证明希格斯谱中的 2/3 分裂自然地源于 SU(6) 的表示结构。

实验结果

研究问题

• RQ1 超对称 GUT 中的双态-三重态分裂问题能否在不进行微调的情况下解决？
• RQ2 μ-项如何在超对称 GUT 框架内自然地生成？
• RQ3 R 对称性破缺在实现希格斯作为伪戈尔德斯通玻色子的过程中起什么作用？
• RQ4 SUSY SU(5) 的 SU(6) 扩展能否一致地容纳观测到的希格斯质量谱？
• RQ5 希格斯质量的 2/3 分裂如何从规范群和表示结构中自然产生？

主要发现

• 由于自发性 R 对称性破缺，希格斯 boson 被实现为伪戈尔德斯通玻色子，提供了自然的质量抑制。
• 通过 GIFT 机制实现双态-三重态分裂，其中希格斯双态保持轻量，而三重态获得大质量。
• μ-项通过 R 对称性破缺动态生成，无需引入显式参数，从而解决了 μ-问题。
• 希格斯质量谱中的 2/3 分裂自然地源于 SU(6) 的表示结构，双态和三重态希格斯场的变换方式不同。
• 由于近似全局对称性的保护，该模型避免了希格斯扇区的微调，轻量希格斯质量受到保护。
• SUSY SU(5) 的 SU(6) 扩展为统一规范群下的希格斯、物质和规范场提供了自洽的框架。