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¿Podemos modificar el Modelo Estándar para romper completamente $SU(2)_L \times U(1)_Y$ ¿Simetría?

Estoy tratando de entender cómo ver si una simetría gauge se rompería total o parcialmente en Higgsing. Específicamente estoy buscando Lagrangianos de la forma

$$ \mathcal L = - \frac{1}{4} {F_a}_{\mu \nu} {F_a}^{\mu \nu} + (D_\mu \phi)_a^*(D^\mu \phi)_a + \mu^2 \phi_a^* \phi_a - \lambda (\phi_a^* \phi_a) $$

donde los campos $\phi$ están en la representación fundametal de algún grupo $G$ y $D_\mu = \partial_m - i {A_a}_\mu \tau^a$ haciendo que los campos gauge $A_\mu$ en la representación adjunta de $G$ .

En el libro de Rabakov sobre campos clásicos se dan cálculos explícitos en las secciones 6.1 para $G=U(1)$ sección 6.2 para $G=SU(2)$ y la sección 6.3 para $G=SU(2) \times U(1)$ .

En el caso de $G=U(1)$ obtenemos un campo vectorial masivo, por lo que la simetría gauge está completamente rota (tanto como significa romper en este contexto). Para $G=SU(2)$ obtenemos 3 campos vectoriales masivos y de nuevo la simetría gauge se rompe completamente. Sin embargo, para $G=SU(2) \times U(1)$ hay 3 campos vectoriales masivos y uno sin masa. Esta situación corresponde al Higgs del modelo estándar.

Sigo los cálculos, pero estoy tratando de entender:

(a) si hay una forma general de ver el grupo y decir cuántos campos gauge adquirirán masa, es decir, cuánta simetría se romperá

(b) si hay alguna forma de modificar los campos y acoplamientos lagrangianos (pero no el grupo de simetría) de forma que pueda obtener una ruptura de simetría completa para $G=SU(2) \times U(1)$ ?

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Kevin Zhou Puntos 1670

Claro, se puede cambiar el funcionamiento de la ruptura de simetría modificando los campos de Higgs. Por ejemplo, consideremos una teoría con un segundo campo de Higgs $\varphi$ un escalar complejo que se transforma trivialmente bajo $SU(2)$ pero no trivialmente bajo $U(1)$ . Si este campo de Higgs también adquiere un vev, entonces se rompe el $U(1)$ simetría. El campo de Higgs original rompe entonces la $SU(2)$ simetría, sin dejar ninguna.

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