$\theta$ ángulo QCD técnicamente natural

Question

¿Por qué exactamente la pequeñez observada del $\theta$ -en la QCD constituyen un problema de ajuste fino?

Pensaba que el contenido de la naturalidad técnica de 't Hooft era exactamente que se permite que un parámetro sea pequeño si, cuando se lleva a cero, conduce a un aumento de la simetría?

En este caso, tomar $\theta$ a cero conduce a la invariancia CP, así que ¿cuál es el problema?

Answer 1

El $\theta$ -El ángulo plantea un problema de naturalidad en el contexto del Modelo Estándar (SM).

De hecho, como usted señala correctamente, cuando se considera la QCD de forma aislada, enviando $\theta \to 0$ restablece $CP$ -simetría; es decir, una pequeña $\theta$ es técnicamente natural según 't Hooft. Mucho más fuertemente, si la QCD fuera el todo, los límites experimentales de $\theta$ simplemente sugeriría $\theta \equiv 0$ .

Sin embargo, en el SM hay otras fuentes potenciales de violación del CP: el envío de $\theta \to 0$ por sí sola no es suficiente para restaurar el CP; para restaurar el CP, también hay que enviar a cero las fases que violan el CP en la matriz CKM.

Sin embargo, se sabe experimentalmente que estas fases son no nulas, lo que significa que (desde el punto de vista de la naturalidad) se esperaría una $\theta$ ángulo.

Por ello, los fuertes límites experimentales de $\theta$ plantean un problema de naturalidad dentro del SM .

Answer 2

Esto es algo subjetivo y creo que obtendrás unas cinco respuestas diferentes si preguntas a diez personas distintas. Mi impresión de la situación es la siguiente:

• Lo único que hace esa naturalidad técnica es decir que si algún parámetro es pequeño a baja escala, también lo es a alta escala. No explica por qué es pequeño a gran escala. Si a uno le preocupa que los parámetros de su teoría tomen valores aparentemente improbables, entonces la naturalidad técnica sólo significa que se puede retrasar la resolución de la cuestión hasta el siguiente nivel de la jerarquía de la TEF.
• Siempre se puede argumentar que no sabemos cuál es la distribución de probabilidad de los parámetros, por lo que la naturalidad no tiene sentido. Pero la $\theta$ -ángulo es un ejemplo muy limpio, porque es literalmente un ángulo. En ausencia de más estructura, se esperaría que alguna teoría de la UV escogiera $\theta$ al azar en $[0, 2 \pi)$ , lo que hace que la pequeñez observada sea muy improbable.
• Si dices, "bueno, ¿no puede haber simplemente algunos estructura desconocida a altas energías que prefiere pequeñas $\theta$ ?", entonces, por supuesto, la respuesta es sí, pero identificar dicha estructura es precisamente lo que queremos decir al hacer la construcción de un modelo para resolver el problema de la CP fuerte.

Para ver más perspectivas al respecto, consulte aquí y aquí .