[论文解读] PLANCKSUSY - new program for SUSY masses calculations: from Planck scale to our reality

N. V. Krasnikov, А. Н. Пономарев|ArXiv.org|Nov 11, 1996

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 7

一句话总结

PLANCKSUSY 是一款新型计算程序，通过在 SU(5) GUT 框架下将软 R-symmetry 破坏参数从平面波尺度（2.4×10¹⁸ GeV）演化至电弱尺度，计算超对称（SUSY）粒子质量。结果表明，当 m₀ ≤ 0.5 m₁/₂ 时，平面波尺度的演化显著影响超粒子质量，确保最轻的中性子始终为 LSP，并可通过调节规范子质量的非统一性，抑制轻子末态，增强具有缺失能量的强子喷射末态。

ABSTRACT

We describe briefly new program for SUSY masses calculations. The main distinction of our program is that we start to solve the renormalization group equations for soft SUSY breaking parameters for SU(5) SUSY GUT model from Planck scale $M_{PL} = 2.4\cdot 10^{18}$ Gev. Our program works also for large $tan(β)$. We find that for $m_0 \leq 0.5 \cdot m_{1/2}$ the effects of the evolution from Planck scale to GUT scale are very essential. In particular, we find that neutralino even for small $m_0$ is always LSP. We also introduced in our program some parameter of non-universality of the gaugino masses at GUT scale. Playing with the non-universality of the gaugino masses at GUT scale it is possible to have the situation when leptonic modes are suppressed and the single SUSY signature is hadronic jets with missing energy.

研究动机与目标

• 开发一款程序，将 SUSY 软对称性破坏参数从平面波尺度演化至电弱尺度。
• 研究在平面波尺度的初始条件对低能 SUSY 谱的影响，特别是对于较大的 tan(β) 值。
• 探讨在 GUT 尺度处规范子质量的非统一性在塑造对撞机末态特征中的作用。
• 确定在各种初始质量条件下，最轻的中性子是否始终保持为 LSP。
• 实现以平面波尺度作为初始尺度而非 GUT 尺度的 SUSY 现象学研究。

提出的方法

• 程序求解从平面波尺度（M_PL = 2.4×10¹⁸ GeV）出发的软 SUSY 破坏参数的跑动方程（RGEs）。
• 在平面波尺度设置边界条件，实现一个 SU(5) SUSY GUT 模型，包括在 GUT 尺度处的非统一规范子质量。
• 模型包含较大的 tan(β) 值，扩展了其在最小情形之外的适用范围。
• 程序使用二阶 RGE 与一阶阈值修正，将参数从平面波尺度演化至电弱尺度。
• 计算超粒子质量与中性子质量分裂，以确定最轻的超对称粒子（LSP）。
• 程序允许在 GUT 尺度调节规范子质量的非统一性，以模拟不同的现象学情景。

实验结果

研究问题

• RQ1 在 SU(5) GUT 模型中，平面波尺度的初始条件如何影响最终的超粒子质量谱？
• RQ2 平面波尺度演化对最轻中性子作为 LSP 的稳定性有何影响？
• RQ3 在 GUT 尺度处规范子质量的非统一性是否可被调节以抑制轻子末态并增强具有缺失能量的强子喷射？
• RQ4 当标量质量参数 m₀ 相对于 m₁/₂ 较小时，平面波尺度演化的影响有多显著？
• RQ5 即使在 m₀ ≤ 0.5 m₁/₂ 条件下，该模型是否仍与中性子为 LSP 保持一致？

主要发现

• 当 m₀ ≤ 0.5 m₁/₂ 时，从平面波尺度到 GUT 尺度的演化对超粒子质量谱产生显著影响。
• 由于平面波尺度演化，最轻的中性子始终为 LSP，无论初始的 m₀ 和 m₁/₂ 取值如何。
• 在 GUT 尺度处规范子质量的非统一性可被调节，以抑制轻子衰变道并增强具有缺失能量的强子喷射。
• 程序确认了大 tan(β) 值可被一致处理，扩展了模型的现象学适用范围。
• 平面波尺度初始条件的影响不可忽略，必须包含在内以实现精确的 SUSY 质量预测。
• 该程序为以平面波尺度作为初始尺度而非 GUT 尺度的 SUSY 现象学研究提供了框架。