Wie man die Vakuuminstabilität des Higgs-Potentials interpretiert

Wenn die Higgs-Masse in einem bestimmten Bereich liegt, wird die quartische Selbstkopplung des Higgs-Felds nach der Renormierung des Gruppenflusses auf eine hohe Energieskala negativ, was eine Instabilität des Vakuums selbst signalisiert.

Ich weiß jedoch nicht, wie ich die Tatsache interpretieren soll, dass das Vakuum auf einer bestimmten Skala stabil und auf einer höheren Skala nicht stabil zu sein scheint. Bedeutet dies, dass der eigentliche Zusammenbruch des Vakuums von den höheren Impulsmoden ausgeht? Mit anderen Worten, wenn das Vakuum zusammenbricht, ist es wahr, dass der über große Entfernungen gemittelte Wert des Skalarfelds für einen längeren Zeitraum begrenzt bleibt, aber schnell zu divergieren scheint, wenn er über kurze Entfernungen gemittelt wird? Stimmt es auch, dass ein solcher Kollaps unter normalen Umständen nur über den langsamen Prozess des Quantentunnelns erfolgt, aber schnell stattfindet, wenn ein Teilchen mit einer hohen Energie erzeugt wird, die mit der Instabilitätsenergie vergleichbar ist?

Vielleicht ist eine Analogie der kondensierten Materie hilfreich. Der Standard-Higgs-Mechanismus ist im Wesentlichen ein Ising-Magnet, daher kann die Dynamik des "Zusammenbruchs" analog zur Dynamik der Vergröberung gedacht werden, wenn der Magnet spontan die Symmetrie bricht.

Antworten (1)

Die laufende Kupplung λ ( μ ) , als Funktion der Renormierungsskala μ , läuft negativ für große μ im SM wenn das Higgs nicht zu schwer ist. Aber „Renormalisierungsskalen“ sind keine besonders physikalischen Dinge, über die man sprechen könnte. Eine eher physikalische Größe ist das verbesserte effektive Higgs-Potential der Renormierungsgruppe, v ( H ) . Für große Werte von H , das ist ungefähr gerecht λ ( | H | ) | H | 4 (dh, bewerten Sie einfach das Quartic auf einer RG-Skala gleich H ). Mit anderen Worten, Sie können die Aussage " λ läuft bei großen RG-Skalen negativ" mit der Aussage "das Higgs-Potential dreht sich bei großen Higgs-VEVs um." Die letztere Aussage ist eindeutig mehr mit der Existenz einer Art Instanton verbunden, das zu einem Vakuumzerfall führt.

Es gibt eine lange Literatur dazu, die bis in die 80er Jahre zurückreicht, wenn nicht früher. Sie könnten mit hep-ph/0104016 von Isidori, Ridolfi und Strumia beginnen und sich in beide Richtungen durch die Literatur vorarbeiten ....