トップカラー

トップカラーは、理論物理学における動的電弱対称性の破れのモデルであり、トップクォークと反トップクォークが質量を持つ「トップグルーオン」から生じる新たな力によって複合ヒッグス粒子を形成する。 ^{[ 1 ] [ 2 ]}複合ヒッグスモデルの解は実際には1981年に予見されており、トップクォーク質量の赤外線固定点であることがわかった。^{[ 3 ]}

既知の物理学との類似性

トップクォークと反トップクォークの束縛対からなる複合ヒッグス粒子は、フォノンの交換によってクーパー対が形成される超伝導現象に類似している。この対形成のダイナミクスとその解は、バーディーン・ヒル・リンドナー模型で扱われた。^{[ 4 ]}

元々のトップカラーは、当然のことながら、標準模型のカラーゲージ群をSU (3)×SU(3)×SU(3)×…の積群に拡張することを含んでいた。ゲージ群の1つはトップクォークとボトムクォークを含み、凝縮体を形成するのに十分な大きさの結合定数を持つ。トップカラー模型は、次元分解と余剰空間次元、そしてトップクォークの大きな質量 という概念を予見している。

トップコンデンセーションの復活

当初の極小トップ凝縮モデルは、Brout-Englert-Higgs粒子の質量が観測値125 GeVの約2倍になると予測した。しかし、これは内部波動関数を欠くNambu-Jona-Lasinioモデルに基づいていた。これは、結合定数が臨界値に近づくと大きな効果となり、考慮する必要がある。Hillは最近、NJLモデルを「双局所場」とトップカラーを用いて再定式化し、トップクォーク質量とBEH粒子質量（標準モデルの四次結合と同等 ）の実験値と非常によく一致することを明らかにした。この理論は微調整をほとんど必要とせず、質量スケールが5 - 7 TeVの新しいゲージ粒子（「カラーロン」）を予測しており、CERN LHCで観測可能な可能性がある。^{[ 5 ]}${\displaystyle \phi (r)}$ ${\displaystyle \phi (r)}$ ${\displaystyle \lambda}$

参照

• フェルミオン凝縮体
• テクニカラー（物理学）
• 階層問題
• トップクォーク凝縮

参考文献

1. Hill, CT (1991). 「トップカラー：標準模型のゲージ拡張におけるトップクォーク凝縮」. Physics Letters B. 266 ( 3–4 ) : 419– 424. Bibcode : 1991PhLB..266..419H . doi : 10.1016/0370-2693(91)91061-Y . S2CID 121635635 . 
2. Hill, CT (1995). 「Topcolor assisted technicolor」. Physics Letters B. 345 ( 4): 483– 489. arXiv : hep-ph/9411426 . Bibcode : 1995PhLB..345..483H . doi : 10.1016/0370-2693(94)01660-5 . S2CID 15093335 . 
3. Hill, CT (1981). 「くりこみ群の固定点からのクォークとレプトンの質量」. Physical Review D. 24 ( 3): 691. Bibcode : 1981PhRvD..24..691H . doi : 10.1103/PhysRevD.24.691 .
4. Bardeen, WA ; Hill, CT ; Lindner, M. (1990). 「標準模型の最小動的対称性の破れ」. Physical Review D. 41 ( 5): 1647– 1660. Bibcode : 1990PhRvD..41.1647B . doi : 10.1103/PhysRevD.41.1647 . PMID 10012522 . 
5. Hill, Christopher T. (2025). 「自然トップクォーク凝縮（再考）」. Nuclear Physics B. 1018 116987. arXiv : 2503.21518 . Bibcode : 2025NuPhB101816987H . doi : 10.1016 /j.nuclphysb.2025.116987 . S2CID 119192830 .