Problema de Mu

En física teórica, el problema μ es un problema de teorías supersimétricas , relacionado con la comprensión de los parámetros de la teoría.

Fondo

El parámetro de masa del bosón de Higgs supersimétrico μ aparece como el siguiente término en el superpotencial : μ H _u H _d . Es necesario proporcionar una masa para los supercompañeros fermiónicos de los bosones de Higgs, es decir, los higgsinos , y entra también en el potencial escalar de los bosones de Higgs.

Para garantizar que H _u y H _{d obtengan un} valor esperado de vacío distinto de cero después de la ruptura de la simetría electrodébil , μ debería ser del orden de magnitud de la escala electrodébil , muchos órdenes de magnitud más pequeño que la escala de Planck ( M _{pl ), que es la escala} de corte natural . Esto genera un problema de naturalidad: ¿por qué esa escala es mucho más pequeña que la escala de corte? ¿Y por qué, si el término μ en el superpotencial tiene diferentes orígenes físicos, las escalas correspondientes caen tan cerca una de la otra?

Antes del LHC , se pensaba que los términos de ruptura de la supersimetría blanda también deberían ser del mismo orden de magnitud que la escala electrodébil. Esto fue desmentido por las mediciones de la masa del Higgs y los límites de los modelos de supersimetría. ^[1]

Una solución propuesta, conocida como el mecanismo de Giudice -Masiero, ^[2] es que este término no aparece explícitamente en el lagrangiano, porque viola cierta simetría global y, por lo tanto, solo puede crearse mediante la ruptura espontánea de esta simetría. Se propone que esto ocurra junto con la ruptura de la supersimetría del término F , con un campo espurio X que parametriza el sector oculto de ruptura de la supersimetría de la teoría (lo que significa que F _{X es el término} F distinto de cero ).

Supongamos que el potencial de Kahler incluye un término de la forma multiplicado por algún coeficiente adimensional, que es naturalmente de orden uno, y donde M _pl es la masa de Planck . Entonces, cuando se rompe la supersimetría, F _X obtiene un valor esperado de vacío distinto de cero ⟨ F _X ⟩ y se agrega el siguiente término efectivo al superpotencial: que da un medido Por otro lado, se crean de manera similar términos de ruptura de supersimetría suave y también tienen una escala natural de ${\displaystyle \ {\frac {X}{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ H_{\mathsf {u}}\ H_{\mathsf {d}}\ }$ ${\displaystyle \ {\frac {\ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ H_{\mathsf {u}}\ H_{\mathsf {d}}\ ,}$ ${\displaystyle \ \mu ={\frac {\ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ .}$ ${\displaystyle \ {\frac {\ \langle F_{\mathsf {X}}\rangle \ }{\ M_{\mathsf {pl}}\ }}\ .}$

Véase también

• NMSSM (modelo estándar supersimétrico próximo al mínimo)
• Modelo estándar supersimétrico mínimo
• Problema de división de dobletes y tripletes
• Problema de jerarquía
• Pequeño problema de jerarquía

Referencias

1. Fowlie, Andrew (2014). "¿Es el CNMSSM más creíble que el CMSSM?". The European Physical Journal C . 74 (10). arXiv : 1407.7534 . doi :10.1140/epjc/s10052-014-3105-y. S2CID  119304794.
2. Giudice, GF; Masiero, A. (1988). "Una solución natural al problema mu en las teorías de supergravedad". Physics Letters B . 206 (3): 480–484. Bibcode :1988PhLB..206..480G. doi :10.1016/0370-2693(88)91613-9.

Enlaces externos

• Modelos supersimétricos con singletes adicionales: una revisión; DJ Miller, Universidad de Glasgow