Mu problem

Inom teoretisk fysik är μ -problemet ett problem med supersymmetriska teorier, som handlar om att förstå teorins parametrar.

Bakgrund

Den supersymmetriska Higgs massparametern μ visas som följande term i superpotentialen : μ H _u H _d . Det är nödvändigt att tillhandahålla en massa för Higgs-bosonernas fermioniska superpartners , dvs. Higgsinos , och det går också in i Higgs-bosonernas skalära potential.

För att säkerställa att H _u och Hd får ett vakuumförväntningsvärde som inte är noll efter elektrosvag symmetribrott, bör μ vara _av storleksordningen på den elektrosvaga skalan , många storleksordningar mindre än Planckskalan ( M _pl ), vilket är den naturliga cutoff- skalan. Detta leder till ett naturligt problem : Varför är den skalan så mycket mindre än cutoff-skalan? Och varför, om μ -termen i superpotentialen har olika fysiskt ursprung, råkar motsvarande skala falla så nära varandra?

Före LHC trodde man att de mjuka supersymmetribrytande termerna också skulle vara av samma storleksordning som den elektrosvaga skalan. Detta förnekades av Higgs massmätningar och gränser för supersymmetrimodeller.

En föreslagen lösning, känd som Giudice -Masiero-mekanismen, är att denna term inte förekommer explicit i Lagrangian, eftersom den bryter mot viss global symmetri, och kan därför skapas endast genom spontan brytning av denna symmetri. Detta föreslås ske tillsammans med F-term supersymmetri breaking , med ett falskt fält X som parametriserar teorins dolda supersymmetribrytande sektor (vilket betyder att F _{X är} F -termen som inte är noll ).

Låt oss anta att Kahler-potentialen inkluderar en term av formen $\ {\frac {X}{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ H_{\mathsf { u}}\ H_{\mathsf {d}}\$ gånger någon dimensionslös koefficient, som naturligtvis är av ordning ett, och där M _pl är Planckmassa . Sedan när supersymmetri bryts, F _X ett vakuumförväntningsvärde som inte är noll ⟨ F _X ⟩ och följande effektiva term läggs till superpotentialen: $\ {\frac { \ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ H_{\mathsf {u}}\ H_{\mathsf {d}}\ ,$ som ${\displaystyle \ \mu ={\frac {\ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ .} Å andra sidan bryts mjuk$ en uppmätt supersymmetri termer skapas på liknande sätt och har också en naturlig skala på $\ {\frac {\ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ .$

Se även

• NMSSM (Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model)
• Minimal supersymmetrisk standardmodell
• Dubbel-triplett splittringsproblem
• Hierarkiproblem
• Lite hierarkiproblem

externa länkar

• Supersymmetriska modeller med extra slingor: en recension; DJ Miller, University of Glasgow