标准模型扩展:双标量单重态与相变研究

0 下载量 58 浏览量 更新于2024-09-03 收藏 231KB PDF 举报
"这篇文章是关于标准模型的多标量-单扩展的研究,主要探讨了如何通过引入两个实数规范标量场S1和S2来增强标准模型,并探索其在电弱相变(EWPT)和暗物质领域的潜在应用。作者A.Tofighi, O.N.Ghodsi和M.Saeedhoseini来自伊朗马赞德兰大学物理系。文章在2015年被《Physics Letters B》接收,并于同年7月发表。" 在标准模型的多标量-单扩展中,作者提议将两个实数规范的单重态标量场S1和S2加入其中。这种扩展的主要目标是提升电弱相变的强度。电弱相变是一个关键的宇宙早期过程,它在宇宙的历史中起到重要作用,包括宇宙的冷却过程中粒子性质的改变,以及宇宙中磁单极子的可能生成。S1场的作用在于强化这一相变,使得从高能量的统一相到低能量的电磁和弱相互作用相的转换更为显著。 此外,通过在S2场中施加Z2对称性,这个场成为了暗物质的可能候选者。暗物质是宇宙中大量存在但无法直接观测到的物质,它的存在可以通过引力效应推断出来。Z2对称性确保了S2场的稳定性和非相互作用性,这是暗物质粒子的基本特性。 两个新引入的标量场不仅与标准模型中的其他可观测场,如希格斯玻色子,相互作用,而且它们之间也允许有相互作用。希格斯玻色子是标准模型中负责赋予其他基本粒子质量的粒子,它的存在已经被LHC(大型强子对撞机)实验所证实。通过这两个标量场的相互作用,模型能够更丰富地描述粒子间的相互作用,并可能提供新的物理现象预测。 然而,研究也指出,通过引入两个不同的标量字段,模型在应对实验约束方面变得更具有抵抗力。这意味着尽管扩展了理论框架,但模型必须与现有的实验数据相符,不能违反已经验证的物理定律和观测结果。因此,这种扩展需要经过严格的理论计算和实验检验。 关键词包括:相变、规范单重态模型、暗物质。这些关键词揭示了研究的核心内容,即在标准模型的框架下探讨新的物理现象,特别是与宇宙学相关的相变过程和暗物质的可能解释。通过这样的扩展,理论物理学家可以更深入地理解宇宙的基本组成部分和早期宇宙的演化过程。