電弱對(duì)稱(chēng)性破缺的自然性問(wèn)題是粒子物理領(lǐng)域的核心問(wèn)題之一。為了解決這一問(wèn)題，粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型需要引入新物理(對(duì)稱(chēng)性)來(lái)消除希格斯勢(shì)能對(duì)高能標(biāo)的依賴(lài)，這是新物理模型中的規(guī)范等級(jí)度問(wèn)題。在這些新物理模型中，復(fù)合希格斯理論是一類(lèi)自然簡(jiǎn)單的思路，但是這一類(lèi)模型理論上實(shí)現(xiàn)有一定的困難。其中一個(gè)原因就是在復(fù)合希格斯理論模型中，希格斯粒子的勢(shì)能來(lái)自于對(duì)稱(chēng)性破缺的一個(gè)微擾，而希格斯勢(shì)能中的二次方項(xiàng)始終處于領(lǐng)頭階，四次方項(xiàng)在次領(lǐng)頭階，二次方項(xiàng)大于四次方項(xiàng)的貢獻(xiàn)。但正確的動(dòng)力學(xué)電弱對(duì)稱(chēng)性破缺要求希格斯勢(shì)能的二次方項(xiàng)遠(yuǎn)小于四次方項(xiàng)，這就產(chǎn)生了矛盾。在以前的理論計(jì)算中，只能通過(guò)人為的精確調(diào)節(jié)參數(shù)相消以減小二次方項(xiàng)，這就導(dǎo)致了額外的參數(shù)精細(xì)調(diào)節(jié)和非自然性的問(wèn)題。

　　理論物理所研究員舒菁和博士生管叢森，及其合作者以色列理工學(xué)院博士后馬騰、康奈爾大學(xué)教授Csaba Csaki，提出了一種簡(jiǎn)單的機(jī)制來(lái)產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的希格斯勢(shì)能的四次方項(xiàng)，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的二次方項(xiàng)。它來(lái)源于一個(gè)單態(tài)和三重態(tài)費(fèi)米子的動(dòng)能混合項(xiàng)，這個(gè)混合項(xiàng)可以通過(guò)以下最簡(jiǎn)單的2-site moose圖來(lái)產(chǎn)生。

　　這種機(jī)制可以應(yīng)用到所有動(dòng)力學(xué)的復(fù)合希格斯模型中，并且不會(huì)產(chǎn)生任何與當(dāng)前實(shí)驗(yàn)觀測(cè)沖突的效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，如果將這種機(jī)制應(yīng)用到Twin希格斯模型中，能標(biāo)分層的問(wèn)題可以自然解決而且不會(huì)有任何精細(xì)調(diào)節(jié)的問(wèn)題。所以可以說(shuō)，在這個(gè)工作中首次獲得了一個(gè)完全自然的新物理模型，這對(duì)理解電弱對(duì)稱(chēng)性破缺機(jī)制至關(guān)重要。這一研究工作發(fā)表在最新的Phys. Rev. Lett. 124, 251801上。

　　研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目，面上項(xiàng)目，中國(guó)-以色列國(guó)際合作項(xiàng)目，彭桓武理論物理創(chuàng)新研究中心，中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)B以及博新計(jì)劃（2016）的支持。