Bosón de Higgs y la teoría de las cuerdas

Question

Suponiendo que la partícula de Higgs, se encuentra a 125 GeV.Es allí cualquier consecuencia directa o indirecta en la teoría de cuerdas ? Va a ser un golpe a la teoría de las cuerdas o los modelos de empleo de la teoría de cuerdas ?

Gracias

Ps - yo sólo soy un curioso pura de las matemáticas a los estudiantes, por lo que me perdonen si mi pregunta no tiene sentido ! :)

Answer 1

Voy a responder un poco diferente de la pregunta acerca de las consecuencias de los 125 GeV de Higgs de baja energía de la supersimetría. La coherencia interna, la supersimetría parece ser un requisito a muy altas energías (o tal vez en el worldsheet) en la teoría de cuerdas. Así que estas preguntas son indirectamente (y tenue) conectado.

Este también parece ser el enfoque de Luboš Motl tomó en su respuesta, pero creo que combina algunas de las cuestiones que deben ser desenredado. La línea de fondo, en mi opinión, es: 125 GeV es una inesperada gran masa en el MSSM. Si la supersimetría en el TeV escala es correcta, esta masa del Higgs fuertemente alude a una de tres cosas: o muy pesados escalar superpartners, fuera del alcance de los hadrones búsquedas (aunque fermionic puede ser más ligero), o un SUSY espectro muy grande de mezcla entre escalares superior quarks, o una extensión del modelo mínimo con nuevas interacciones para el bosón de Higgs. Sólo el último de los tres puede evadir la conclusión de ajuste, aunque se puede debatir si la Naturaleza se preocupa por lo que llamamos a la optimización.

Uno normalmente se escucha que la supersimetría requiere una masa del Higgs por debajo de 135 GeV. Por ejemplo, usted puede encontrar una declaración en la ecuación 45 de un artículo de revisión por Carena y Haber (que también puede servir como una fuente para otras afirmaciones que voy a estar haciendo en esta respuesta; no voy a tratar de ser exhaustivo, con referencias a las originales de la literatura). Expliquemos que reclamo un poco, que también está relacionado con este otro recientes pregunta sobre el pequeño problema de la jerarquía:

El MSSM: Este es el Modelo Estándar supersimétricas mínimo. En este modelo, la partícula de Higgs, ha gauge de las interacciones y de la Yukawa interacciones necesita darle masa a SM campos, y no de otras interacciones. Esto es muy predictivo. En orden principal, predice $m_h < m_Z$ = 91.1876 GeV. Así que el MSSM siempre está en tensión con más de Higgs masas. Hay correcciones a esta masa del Higgs fórmula, sin embargo, a partir de correcciones cuánticas derivadas de su interacción con supersimétricas socios del quark top (escalar cimas o "paradas"); aproximadamente, no son correcciones de ir como $m_t^4/v^2 \log m_{\tilde t}^2$ $m_{\tilde t}$ la parada de la masa, y las correcciones de ir como $m_t^4/v^2~X_t^2/m_{\tilde t}^2$ $m_t^4/v^2~X_t^4/m_{\tilde t}^4$ donde $X_t$ es una medida de la mezcla entre la izquierda y la mano derecha se detiene.

Así, en el MSSM, una gran masa del Higgs requiere gran parada de masas. Las masas requeridas son un poco menos cuando las paradas están muy mezclados. Ahora, el número 135 GeV para el máximo permitido masa del Higgs se deriva suponiendo que las paradas están por debajo de los 2 TeV, aunque creo que una versión más moderna del cálculo a la conclusión de que incluso 135 está fuera de su alcance. Por otro lado, soltando la asunción de paradas por debajo de los 2 TeV, en el MSSM con muy pesado superpartners la masa del Higgs podría ser incluso un poco por encima de 140 GeV.

El MSSM, con grandes Higgs masas, es sintonizado: tanto la parada de la masa y la mezcla de $X_t$ se muestran en correcciones cuánticas que desee desplazar el electrodébil romper el vacío. La mayoría de las personas que trabajan en el MSSM han estudiado los modelos con luz superpartners, por debajo de 1 TeV, por lo que este ajuste es relativamente pequeño. Por otro lado, algunos han estudiado la"división" de los modelos con pesados escalares, dando seguimiento a la resolución de la multa-problema de afinación. Una de 125 GeV de Higgs es un mejor ajuste a los escenarios, con los escalares en el ~ 10 TeV régimen, que a la "estándar" * los modelos. Sigue siendo compatible con más estándar * escenarios en el límite de la gran parada de la mezcla, sin embargo (a pesar de que este impone fuertes y diversas restricciones en el modelo!).

Lubo es la defensa de los de split modelos, y son interesantes; la naturaleza no puede cuidar lo que consideramos "sintonía fina." También, a veces uno encuentra afirma que el ajuste se reduce en algunas versiones de estos modelos. Tratando de cuantificar con precisión lo que se entiende por optimización es una lata de gusanos que voy a evitar la apertura en esta respuesta. No estoy de acuerdo en que estas un poco dividida modelos con 10 TeV escalares son más "fibroso" que "QFT-como," ya que todos los cálculos se hacen en efectivo teorías de supergravedad, aunque sí se prestan a la solución de los módulos problema que surge en la cadena de teorías (ver este y este, así como el más reciente trabajo de Gordy Kane que Lubo cites).

Más allá de la MSSM: modelos Supersimétricos también se puede acomodar a un Higgs con más de un conjunto mínimo de interacciones. En ese caso, nuevas aportaciones a su masa puede surgir ya en la orden principal, y la tensión con el ajuste fino de lo descrito anteriormente, es mucho más pequeño. Hay demasiados concebible versiones de este clasificar en esta respuesta, y sus implicaciones para los aceleradores de partículas puede depender de los detalles. Pero sin duda es interesante considerar los modelos sin puesta a punto y con la nueva física más allá del MSSM.

Línea inferior: todavía Es demasiado pronto para decir definitivamente si las sugerencias en el LHC son la evidencia de los 125 GeV de Higgs. Si es así, entonces los próximos años, posiblemente incluso de 2012-podría decirnos si estamos en uno de estos tres escenarios (split*, * con muy mezclado se detiene, más allá de la MSSM) o si la supersimetría está completamente ausente en la débil escala.

Answer 2

125 GeV está por debajo de 135 GeV, lo que significa que hace que la supersimetría, un componente clave de la teoría de cuerdas, es más probable que no. Por otra parte, 125 GeV es el límite entre "simple y visible QFT-como SUSY" (por debajo de 125) y "oculto, complicado, o extendido SUSY" como fibrosa SUSY (por encima de los 125), si soy un poco aproximado.

Así que hay un montón de grand unified modelos supersimétricos y cadena/M-basado en la teoría de los modelos que predicen la partícula de Higgs, de esta masa.

Por el contrario, el Modelo Estándar predice que es poco probable que la masa del Higgs está por debajo de 135 GeV, o bien, el Modelo Estándar prefiere masas que son más grandes por órdenes de magnitud y aun dado que se conoce y se mide vev, preferiría masas más cerca de 500 GeV o más. Por otra parte, el Modelo Estándar con la masa del Higgs por debajo de 126 GeV, o el número que se conoce más menos unos pocos GeV (lo cual es lamentable, porque la recién midió la masa del Higgs es muy cerca de este valor crítico) – en última instancia sería la causa de la aspiradora a ser inestable en una escala de la energía por debajo de la escala de Planck, que probablemente sería una incoherencia. Esta contradicción tiene que ser corregido mediante la adición de nuevos campos y las partículas del Modelo Estándar, de todos modos.

Para resumir, 125 GeV puro Modelo Estándar mucho menos probable, es que hace SUSY más probable, entre SUSY modelos, se hace largas y delgadas modelos un poco más probable que la simple campo teórico, pero no definitiva y plenamente fiable declaración sobre el derecho teoría de que el Universo puede ser extraída de este número único, por supuesto.

Ver

http://motls.blogspot.com/2011/12/higgs-at-125-gev-and-susy-with-heavy.html

y artículos enlazados en él para obtener más comentarios sobre este tema.