電弱ゲージ対称性の破れの物理

电弱规范对称性破缺物理学

基本信息

批准号：
03F00194
负责人：
萩原薫
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

素粒子物理学の現在最も重要な課題は、ゲージ対称性を自発的に破る機構を明らかにすること、より一般的には対称性の破れの物理を支配する原理を探ることである。電弱ゲージ対称性を破る機構の研究が重要なのは、それを導く幾つかの理論的アイデア、テクニカラーやリトルヒッグス、超対称性標準模型における輻射補正による対称性の破れのアイデア等が存在し、且つそれらをテスト可能な高エネルギー加速器(LHC)が建設中だからである。本研究では、電弱統一理論の対称性の破れの効果を模型に依らずに記述する枠組みである電弱カイラル理論を発展させ、その適用範囲を、軽いヒッグスボソンが存在する場合に拡張する。さらに、高次効果の計算により質量次元4のオペレータの係数を含んだ繰り込み群方程式を導き、その効果を取り入れた定量的解析を行う。この新しい枠組みを用いて、軽いヒッグスボソンがある理論と無い理論双方を系統的に解析し、現在の電弱精密実験、LEP2、テヴァトロン実験からの制限を求め、LHCと将来のリコアコライダーにおける観測可能なシグナルを検討することが目標である。今年度は、10月のYan博士の着任を受け、定量計算の為に必要な高性能PCとソフトウエアの購入をすると共に、本年2月9日には、軽いヒッグスボソンを含むカイラル理論パラメータの繰り込み群方程式に関する研究の現状を、素粒子原子核研究所理論部のセミナーで発表した。そこでの議論の結果、この新しい処方による計算結果が、重いヒッグスボソンの極限で従来の結果と完全には一致していないことが明らかとなり、理論計算の慎重な再検討を開始した。問題点を明らかにする為に模型を簡単化し、SU(2)ヒッグス模型の場合の繰り込み群方程式を求め、重いヒッグスボソン極限での一致を実証する。問題点が明らかになりつつあり、この簡単化された模型の場合の理論的結果を近く発表できる見込みである。

当前粒子物理学中最重要的挑战是揭示自发打破规范对称性的机制，更广泛地说是探索控制对称性破缺物理学的原理。研究打破电弱规范对称性的机制很重要，因为有几个理论思想可以指导它，例如特艺彩色、小希格斯以及超对称标准模型中由于辐射校正而打破对称性的思想。可以测试它们的高能加速器（LHC）正在建设中。在这项研究中，我们发展了电弱手性理论，这是一个独立于模型的框架，用于描述电弱统一理论中对称性破缺的影响，并将其适用性扩展到轻希格斯玻色子的存在。此外，通过计算高阶效应，导出了包含质量维度4算子系数的重正化群方程，并进行了包含该效应的定量分析。使用这个新框架，我们系统地分析了有和没有轻希格斯玻色子的理论，从当前的电弱精密实验、LEP2和Tevatron实验中寻找约束，并在LHC和未来的Lycoa对撞机上观察它们，目标是考虑可能的信号。。本财年，继10月份严博士到来后，我们将购买定量计算所需的高性能PC和软件，并在今年2月9日购买包括轻希格斯玻色子在内的手性理论参数。粒子核研究所理论部研讨会上重整化群方程研究现状。那里的讨论结果表明，在重希格斯玻色子极限下，这种新公式的计算结果与传统结果并不完全一致，因此开始对理论计算进行仔细的重新审查。为了澄清问题，我们简化了模型，找到了 SU(2) Higgs 模型的重整化群方程，并证明了重 Higgs 玻色子极限的一致性。问题正变得越来越清晰，预计这个简化模型的理论结果将很快公布。