ミュー問題

理論物理学において、μ問題は超対称理論の問題であり、理論のパラメータの理解に関係しています。

背景

超対称ヒッグス質量パラメータμは、超ポテンシャルにおいて次の項として現れる：μ H _u H _d 。これは、ヒッグス粒子のフェルミオン超パートナー、すなわちヒッグシーノに質量を与える必要があり、ヒッグス粒子のスカラーポテンシャルにも含まれる。

電弱対称性の破れ後にH _uとH _dの真空期待値がゼロ以外になるようにするには、μ は電弱スケールの桁数で、自然なカットオフスケールであるプランクスケール（M _pl）よりも何桁も小さい必要があります。これは自然性に関する問題を引き起こします。なぜそのスケールはカットオフスケールよりもはるかに小さいのでしょうか？また、超ポテンシャルのμ項が異なる物理的起源を持つのであれば、なぜ対応するスケールが互いに非常に近くなるのでしょうか？

LHC以前は、ソフトな超対称性の破れの項も電弱スケールと同じ桁数であると考えられていました。しかし、ヒッグス粒子の質量測定と超対称性模型の限界によって、この考えは否定されました。^[1]

提案されている解決策の一つは、ジュディチェ・マシエロ機構^[2]として知られるもので、この項はラグランジアンに明示的に現れないというものである。これは、この項が何らかの大域的対称性を破るためであり、したがってこの対称性の自発的な破れによってのみ生成される。これは、理論の隠れた超対称性の破れセクターをパラメータ化する擬似場X （つまり、 F _Xは非ゼロのF項である）によって、F項 超対称性の破れと同時に起こると提案されている。

ケーラーポテンシャルが、ある無次元係数を掛け合わせた形の項（これは当然1次で、M _plはプランク質量）を含むと仮定しよう。すると、超対称性が破れると、F _{X は}非ゼロの真空期待値 ⟨ F _X ⟩ を得て、次の有効項が超ポテンシャルに追加される。これは、測定された を与える。一方、ソフトな超対称性の破れの項も同様に生成され、これも自然なスケールを持つ。${\displaystyle \ {\frac {X}{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ H_{\mathsf {u}}\ H_{\mathsf {d}}\ }$ ${\displaystyle \ {\frac {\ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ H_{\mathsf {u}}\ H_{\mathsf {d}}\ ,}$ ${\displaystyle \ \mu ={\frac {\ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ .}$ ${\displaystyle \ {\frac {\ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ .}$

参照

• NMSSM（次極小超対称標準モデル）
• 最小超対称標準モデル
• 二重項-三重項分裂問題
• 階層問題
• ちょっとした階層問題

参考文献

1. Fowlie, Andrew (2014). 「CNMSSMはCMSSMよりも信頼性が高いか？」The European Physical Journal C. 74 ( 10): 3105. arXiv : 1407.7534 . Bibcode :2014EPJC...74.3105F. doi :10.1140/epjc/s10052-014-3105-y. S2CID  119304794.
2. Giudice, GF; Masiero, A. (1988). 「超重力理論におけるミュー問題への自然な解決策」. Physics Letters B. 206 ( 3): 480– 484. Bibcode :1988PhLB..206..480G. doi :10.1016/0370-2693(88)91613-9.

外部リンク

• 追加のシングレットを持つ超対称モデル：レビュー；DJミラー、グラスゴー大学