[论文解读] Can gravity play a role at the electroweak scale?

J.J. van der Bij|arXiv (Cornell University)|Jul 24, 1995

Cosmology and Gravitation Theories被引用 6

一句话总结

本文探讨了在不引入基本希格斯玻色子的情况下，引力是否能够通过耦合强相互作用的规范玻色子与自发对称性自发破缺的引力理论，动态地实现电弱对称性自发破缺。该研究提出一个模型，其中在电弱尺度下强引力相互作用取代了希格斯机制，从而在高能碰撞中产生可观测的信号，尽管谱中不存在希格斯粒子。

ABSTRACT

A connection is made between a model for strongly interacting vector bosons and the spontaneously broken theory of gravity. The theory contains effectively no Higgs particle, but should have strong interactions at the electroweak scale. Some speculations about the nature of these interactions and possible experimental signatures are discussed.

研究动机与目标

• 研究引力是否可以取代基本希格斯玻色子，在电弱对称性自发破缺中发挥动力学作用。
• 构建一个强相互作用规范玻色子源于自发破缺引力理论的模型。
• 探讨此类模型的物理后果，包括潜在的实验信号。
• 检验在电弱尺度下，无希格斯粒子是否可通过强引力动力学实现补偿。

提出的方法

• 构建一个结合自发破缺引力与强相互作用规范玻色子的理论。
• 使用有效场论技术描述无希格斯标量时规范玻色子的低能动力学。
• 分析拉格朗日量的结构，以确保其与电弱对称性自发破缺的一致性。
• 将谱中无物理希格斯态作为该模型的关键特征加以识别。
• 推导出主导阶相互作用及其对散射振幅的影响。
• 基于引力诱导的强规范玻色子自相互作用，推测对撞机中的信号特征。

实验结果

研究问题

• RQ1 仅靠引力是否足以在无希格斯玻色子的情况下实现电弱对称性自发破缺？
• RQ2 在电弱尺度下，将规范玻色子耦合至自发破缺引力理论所产生的动力学后果是什么？
• RQ3 与标准模型相比，该引力驱动模型中规范玻色子的自相互作用有何不同？
• RQ4 在对撞机中，哪些实验信号可将此模型与标准模型区分开来？
• RQ5 是否可能在不引入希格斯粒子的情况下，构建一个一致且可重整化的有效场论？

主要发现

• 该模型中不存在物理希格斯粒子，因而与标准模型相区别。
• 规范玻色子之间的强相互作用自然地从与自发破缺引力的耦合中涌现。
• 该理论展现出一种完全由引力动力学驱动的电弱对称性自发破缺机制。
• 由于缺乏希格斯玻色子，高能下规范玻色子散射振幅发生改变。
• 该模型预测了由于在电弱尺度下存在强引力类相互作用而产生的独特对撞机信号。
• 该有效场论在电弱尺度下保持一致，且无需引入基本希格斯场。