超越标准模型：粒子物理与宇宙学中的希格斯引力作用

发布时间：2022-10-29 10:28

　　本文从电弱对称性破缺与宇宙暴胀两个角度,研究Higgs场的万有引力相互作用理论及其可观测效应.本研究旨在探索量子引力在电弱对称性破缺机制中可能的作用与效应、探索Higgs场驱动早期宇宙暴胀的新机制,从而深化我们对超越标准模型的电弱对称性破缺以及量子引力的认识.在粒子物理方面,本文首先研究时空维数自发缩减（SDR）这种新奇量子引力现象.为此,本文将建立一套模型无关的SDR有效场论,并将其应用于电弱破缺尺度,以展示SDR对纵向玻色子散射分波振幅的幺正性的改善.本文同时计算了SDR以及量子引力导致的Higgs反常耦合在纵向玻色子散射中的新信号.其次,本文研究Higgs场与时空的标量曲率间的非最小耦合的物理效应.为此,本文在Jordan系和Einstein系中分别显式验证Goldstone玻色子等价定理,验证Jordan系和Einstein系对于计算规范玻色子散射振幅的等价性,并由此推导出对非最小耦合的定量幺正性限制,及其在LHC与未来对撞机上的信号.在暴胀宇宙学方面,本文将介绍以标准模型Higgs玻色子为暴胀子的Higgs暴胀模型,并仔细研究该模型的幺正性问题.通过计算大背景场下的Golds... 

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
第2章 电弱与引力相互作用理论简介
    2.1 电弱对称性破缺与BEH机制
    2.2 广义相对论与引力的有效场论
    2.3 超越标准模型：超对称与大统一
        2.3.1 整体超对称与最小超对称标准模型
        2.3.2 大统一理论
    2.4 量子引力模型简介
        2.4.1 超引力
        2.4.2 其他量子引力模型与维数自发缩减
第3章 Higgs-引力作用与弱规范玻色子散射
    3.1 维数自发缩减及其有效理论
        3.1.1 电弱破缺的SDR有效理论
        3.1.2 分波分析与幺正性
        3.1.3 TeV尺度SDR下的纵向玻色子散射截面
        3.1.4 讨论
    3.2 Higgs场与引力的非最小耦合
        3.2.1 Jordan系与Einstein系
        3.2.2 弱规范玻色子散射振幅与等价定理
        3.2.3 散射截面与对撞机信号
第4章 标准模型Higgs暴胀
    4.1 暴胀宇宙学简介
        4.1.1 经典动力学
        4.1.2 量子涨落与暴胀观测量
    4.2 Higgs暴胀的经典理论
    4.3 Higgs暴胀的幺正性
    4.4 Higgs暴胀的量子修正
        4.4.1 Higgs真空稳定性问题
        4.4.2 Higgs暴胀势的量子修正
        4.4.3 Higgs暴胀的参数空间：大 情形与临界情形
第5章 Higgs暴胀：超越标准模型
    5.1 Higgs暴胀与TeV质量的重粒子
        5.1.1 模型结构
        5.1.2 暴胀势与暴胀观测量
        5.1.3 讨论与小结
    5.2 超引力中的Higgs暴胀
        5.2.1 概述
        5.2.2 无标SU (5) 大统一理论
        5.2.3 推广：Flipped SU (5) 模型与Pati-Salam模型
    5.3 渐进安全的Higgs暴胀
第6章 结语
参考文献
致谢
附录A n维时空散射振幅与散射截面的幺正性条件
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Inflation, Cosmic Perturbations and Non-Gaussianities[J]. 王一.  Communications in Theoretical Physics. 2014(07)



本文编号：3697519