В физике элементарных частиц , NMSSM является аббревиатурой следующихов за минимальные суперсимметричную стандартную модель . [1] [2] [3] [4] [5] Это суперсимметричное расширение Стандартной модели, которое добавляет дополнительное синглетное киральное суперполе к MSSM и может использоваться для динамического генерирования срок, решая -проблема . Статьи о NMSSM доступны для ознакомления. [6] [7]
Минимальная суперсимметричная стандартная модель не объясняет, почему параметр в суперпотенциальном члененаходится в электрослабой шкале. Идея суперсимметричной стандартной модели, близкой к минимальной, состоит в том, чтобы продвигатьчлен калибровочного синглета, кирального суперполя . Обратите внимание, что скалярный суперпартнер синглино обозначается и суперпартнер синглино спин-1/2 В следующих. Суперпотенциал для NMSSM определяется выражением
где дает связи Юкавы для фермионов Стандартной модели. Поскольку суперпотенциал имеет размерность 3, связи а также безразмерны; следовательно-задача MSSM решена в NMSSM, при этом суперпотенциал NMSSM масштабно-инвариантен. Роль срок - создать эффективный срок. Это делается со скалярной составляющей синглета получение ожидаемого значения вакуума ; то есть у нас есть
Без термин суперпотенциал имел бы U (1) '-симметрию, так называемую симметрию Печчеи – Куинна; см. теорию Печчеи – Куинна . Эта дополнительная симметрия полностью изменила бы феноменологию. Рольтермин должен нарушить эту симметрию U (1) '. В член вводится трилинейно так, что безразмерен. Однако остается дискретныйсимметрия, которая к тому же нарушается самопроизвольно. [8] В принципе это приводит к проблеме доменной стенки . Вводя дополнительные, но исключенные термины,симметрия может быть нарушена без изменения феноменологии в электрослабом масштабе. [9] Предполагается, что проблема доменной стенки обходится таким образом без каких-либо модификаций, за исключением значений, выходящих далеко за пределы электрослабой шкалы.
Были предложены другие модели, решающие -проблема MSSM. Одна идея - сохранитьв суперпотенциале и учтем симметрию U (1) '. Предполагая, что эта симметрия является локальной, дополнительнаяКалибровочный бозон предсказывается в этой модели, называемой UMSSM. [ необходима цитата ]
Феноменология
За счет дополнительного синглета , NMSSM в целом меняет феноменологию как сектора Хиггса, так и сектора нейтралино по сравнению с MSSM.
Феноменология Хиггса
В Стандартной модели имеется один физический бозон Хиггса. В MSSM мы встречаем пять физических бозонов Хиггса. [ необходима цитата ] Из-за дополнительного синглетав NMSSM есть еще два бозона Хиггса; [ цитата необходима ] то есть всего семь физических бозонов Хиггса. Поэтому его сектор Хиггса намного богаче, чем у MSSM. В частности, потенциал Хиггса, вообще говоря, больше не инвариантен относительно преобразований CP; см. нарушение CP . Обычно бозоны Хиггса в NMSSM обозначаются в порядке возрастания масс; то есть, с участием легчайший бозон Хиггса. В частном случае CP-сохраняющего потенциала Хиггса мы имеем три CP-четных бозона Хиггса:, две CP нечетные, , и пару заряженных бозонов Хиггса, . В MSSM легчайший бозон Хиггса всегда подобен Стандартной модели, и поэтому его образование и распад примерно известны. В NMSSM самый легкий Хиггс может быть очень легким (даже порядка 1 ГэВ [ необходима цитата ] ) и, таким образом, до сих пор, возможно, ускользнул от обнаружения. Кроме того, в случае сохранения CP самый легкий CP - даже бозон Хиггса, оказывается, имеет улучшенную нижнюю границу по сравнению с MSSM. [ необходима цитата ] Это одна из причин, по которой NMSSM находится в центре внимания в последние годы.
Феноменология нейтралино
Спин-1/2 синглино дает пятое нейтралино по сравнению с четырьмя нейтралино MSSM. Синглино не соединяется с какими-либо калибровочными бозонами, гаугино (суперпартнерами калибровочных бозонов), лептонами, слептонами (суперпартнерами лептонов), кварками или скварками (суперпартнерами кварков). Предположим, что суперсимметричная частица-партнер создается на коллайдере, например, на LHC , синглино опускается в каскадных распадах и, следовательно, ускользает от обнаружения. Однако, если синглино является легчайшей суперсимметричной частицей (LSP), все суперсимметричные частицы-партнеры в конечном итоге распадаются на синглино. Благодаря сохранению четности R этот LSP стабилен. Таким образом, синглино можно было обнаружить по недостающей поперечной энергии в детекторе.
Рекомендации
- ^ Fayet, P. (1975). «Суперкалибровочное инвариантное расширение механизма Хиггса и модель электрона и его нейтрино». Ядерная физика Б . 90 : 104–124. Bibcode : 1975NuPhB..90..104F . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (75) 90636-7 .
- ^ Dine, M .; Fischler, W .; Средницки, М. (1981). «Простое решение сильной проблемы ЦП с помощью безвредного аксиона». Физика Письма Б . 104 (3): 199. Полномочный код : 1981PhLB..104..199D . DOI : 10.1016 / 0370-2693 (81) 90590-6 .
- ^ Нилль, HP; Средницки, М .; Уайлер, Д. (1983). «Нарушение слабого взаимодействия, вызванное супергравитацией» . Физика Письма Б . 120 (4–6): 346. Полномочный код : 1983PhLB..120..346N . DOI : 10.1016 / 0370-2693 (83) 90460-4 .
- ^ Frere, JM; Джонс, DRT; Раби, С. (1983). «Фермионные массы и индукция слабого масштаба супергравитацией» (PDF) . Ядерная физика Б . 222 (1): 11–19. Bibcode : 1983NuPhB.222 ... 11F . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (83) 90606-5 . ЛВП : 2027,42 / 25159 .
- ^ Derendinger, JP; Савой, Калифорния (1984). «Квантовые эффекты и нарушение SU (2) × U (1) в калибровочных теориях супергравитации». Ядерная физика Б . 237 (2): 307. Bibcode : 1984NuPhB.237..307D . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (84) 90162-7 .
- ^ Маниатис, М. (2010). «Рассмотренное почти минимальное суперсимметричное расширение стандартной модели». Международный журнал современной физики А . 25 (18–19): 3505–3602. arXiv : 0906.0777 . Bibcode : 2010IJMPA..25.3505M . DOI : 10.1142 / S0217751X10049827 . S2CID 118352843 .
- ^ Ellwanger, U .; Hugonie, C .; Тейшейра, AM (2010). "Суперсимметричная стандартная модель, близкая к минимальной". Отчеты по физике . 496 (1–2): 1–77. arXiv : 0910.1785 . Bibcode : 2010PhR ... 496 .... 1E . DOI : 10.1016 / j.physrep.2010.07.001 . S2CID 118845956 .
- ^ Зельдович, Я. B .; Кобзарев И.Ю .; Окунь, LB (1974). Журнал экспериментальной и теоретической физики . 67 : 3. Отсутствует или пусто
|title=
( справка ) Переведено на Советская физика в ЖЭТФ . 40 : 1. 1977. Bibcode : 1975JETP ... 40 .... 1Z . Отсутствует или пусто|title=
( справка ) - ^ Panagiotakopoulos, P .; Тамвакис, К. (1999). «Стабилизированный NMSSM без доменных стен». Физика Письма Б . 446 (3-4): 224. arXiv : hep-ph / 9809475 . Bibcode : 1999PhLB..446..224P . DOI : 10.1016 / S0370-2693 (98) 01493-2 . S2CID 17655776 .