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研究希格斯粒子与重力的相互作用

em一项新发表的研究详细介绍了时空曲率如何为宇宙在宇宙大爆炸之后的生存提供所需的稳定性。 / em

对希格斯粒子的研究 - 在2012年在欧洲核子研究中心发现并负责给所有粒子提供质量 - 表明希格斯粒子在早期宇宙(通货膨胀)加速膨胀期间的产生应该导致不稳定和崩溃。

科学家们一直在试图找出为什么没有发生,导致理论认为必须有一些新的物理学将有助于解释尚未发现的宇宙起源。然而,来自伦敦帝国学院和哥本哈根大学和赫尔辛基大学的物理学家相信有一个更简单的解释。

在“物理评论快报”的一项新研究中,该团队描述了时空曲率(实际上是重力)如何为宇宙在早期阶段的扩张提供了所需的稳定性。研究小组研究了希格斯粒子与重力之间的相互作用,并考虑了它如何随能量而变化。

他们表明,即使是一个小小的互动也足以使宇宙不受衰退的影响。

“科学家用来解释基本粒子及其相互作用的标准粒子物理模型至今未能解释为什么宇宙不会在宇宙大爆炸之后崩溃,”物理系的Arttu Rajantie教授解释说。伦敦帝国学院。

“我们的研究调查了标准模型中最后一个未知参数 - 希格斯粒子和重力之间的相互作用。这个参数不能在粒子加速器实验中测量,但它对通胀期间希格斯不稳定性有很大影响。即使是一个相对较小的值也足以解释没有任何新物理学的宇宙的生存!“

该小组计划继续他们的研究,使用宇宙学观测来更详细地观察这种相互作用,并解释它对早期宇宙的发展会产生什么影响。特别是,他们将使用当前和未来欧洲空间局测量宇宙微波背景辐射和引力波的任务数据。

“我们的目标是使用宇宙学数据来测量重力和Higgs场之间的相互作用,”Rajantie教授说。 “如果我们能够做到这一点,我们将在粒子物理学的标准模型中提供最后一个未知数,并且更接近于回答关于我们如何在这里的根本问题。”

这项研究由科学技术设施委员会以及丹麦的Villum基金会和芬兰科学院资助。

出版物:M. Herranen等人,“Spacetime curvature and the Higgs stability during inflation,”Physical Review Letters,2014年11月17日在线发表; DOI:10.1103 / PhysRevLett.113.211102

PDF研究副本:时空曲率和希格斯在通货膨胀期间的稳定性

资料来源:伦敦帝国学院劳拉加拉格尔

图片:伦敦帝国学院