RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2025 Получить статью →
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов
Поиск →

Выпуски

 / 

2025

 / 

Февраль

←  →

К 70-летию со дня рождения В.А. Рубакова. Обзоры актуальных проблем


Физика и феноменология больших дополнительных измерений

† , ‡ , § , * , # , ° , & 
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына, Ленинские горы 1 стр. 2, Москва, 119991, Российская Федерация

В обзоре излагается история моделей взаимодействий элементарных частиц в пространстве—времени с большими дополнительными измерениями, обсуждаются современное состояние данного подхода и его феноменологические следствия. Основное внимание уделяется наиболее интересной с этой точки зрения стабилизированной модели Рэндалл—Сундрума с двумя бранами и наиболее важным полученным в ней результатам. Для этой модели подробно обсуждаются связь фундаментального пятимерного энергетического масштаба с массой Планка и выделение физических степеней свободы. Рассмотрено взаимодействие низшей скалярной моды, радиона, и низших тензорных мод с полями Стандартной модели. Обсуждается устойчивость модели относительно квантовых поправок.

Текст pdf (1,7 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2024.12.039820
Адреса для корреспонденции: † boos@theory.sinp.msu.ru, ‡ bunichev@theory.sinp.msu.ru, § volobuev@theory.sinp.msu.ru, * egorov@theory.sinp.msu.ru, # errar@mail.ru, ° rahmetov@theory.sinp.msu.ru и & smolyakov@theory.sinp.msu.ru
Ключевые слова: дополнительные измерения пространства—времени, большие дополнительные измерения, теория поля, модель Рэндалл—Сундрума, мир на бране
PACS: 03.70.+k, 04.50.−h (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.12.039820
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/2/b/
2-s2.0-105001179995
2025PhyU...68..111B
Цитата: Боос Э Э, Буничев В Е, Волобуев И П, Егоров В О, Кейзеров С И, Рахметов Э Р, Смоляков М Н "Физика и феноменология больших дополнительных измерений" УФН 195 116–153 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 29 октября 2024, доработана: 26 ноября 2024, 2 декабря 2024

English citation: Boos E E, Bunichev V E, Volobuev I P, Egorov V O, Keizerov S I, Rakhmetov E R, Smolyakov M N “Physics and phenomenology of large extra dimensions” Phys. Usp. 68 111–145 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2024.12.039820

Список литературы (122) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (3)

  1. Nordström G Phys. Z. 15 504 (1914); Nordström G physics/0702221
  2. Kaluza Th Sitzungsber. Preuss. Akad. Wiss. Berlin Math. Phys. Kl. 966 (1921); Пер. на англ. яз., Kaluza Th Int. J. Mod. Phys. D 27 1870001 (2018); Kaluza Th arXiv:1803.08616; Пер. на русск. яз., Калуца Т Альберт Эйнштейн и теория гравитации (Пер. под ред. Е С Куранского) (М.: Мир, 1979) с. 529
  3. Klein O Z. Phys. 37 895 (1926); Klein O Surv. High Energy Phys. 5 241 (1986)
  4. Klein O Nature 118 516 (1926)
  5. Einstein A, Bargmann V, Bergmann P G Theodore von Kármán Anniversary Volume. Contributions to Applied Mechanics and Related Subjects (Pasadena, CA: California Institute of Technology, 1941) p. 212; Пер. на русск. яз., Эйнштейн А, Баргман В, Бергман П Альберт Эйнштейн. Собрание научных трудов Т. 2 Работы по теории относительности 1921-1955 (Под ред. И Е Тамма, Я А Смородинского, Б Г Кузнецова) (М.: Наука, 1966) с. 212
  6. Wess J, Bagger J Supersymmetry and Supergravity (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1983); Пер. на русск. яз., Весс Ю, Беггер Дж Суперсимметрия и супергравитация (М.: Мир, 1986)
  7. Schwarz J H Phys. Rep. 89 223 (1982)
  8. Hořava P, Witten E Nucl. Phys. B 460 506 (1996); Hořava P, Witten E hep-th/9510209
  9. Lukas A et al Phys. Rev. D 59 086001 (1999); Lukas A et al hep-th/9803235
  10. Witten E Nucl. Phys. B 471 135 (1996)
  11. Rubakov V A, Shaposhnikov M E Phys. Lett. B 125 136 (1983)
  12. Рубаков В А УФН 171 913 (2001); Rubakov V A Phys. Usp. 44 871 (2001)
  13. Барнавели А Т, Канчели О В Ядерная физика 52 905 (1990); Barnaveli A T, Kancheli O V Sov. J. Nucl. Phys. 52 576 (1990)
  14. Kehagias A, Tamvakis K Phys. Lett. B 504 38 (2001)
  15. Shaposhnikov M, Tinyakov P Phys. Lett. B 515 442 (2001)
  16. Smolyakov M N Phys. Rev. D 85 045036 (2012); Smolyakov M N Phys. Rev. D 87 029901 (2013), erratum; Smolyakov M N arXiv:1111.1366
  17. Smolyakov M N Phys. Rev. D 87 104035 (2013); Smolyakov M N arXiv:1210.7978
  18. Arkani-Hamed N, Dimopoulos S, Dvali G Phys. Lett. B 429 263 (1998)
  19. Arkani-Hamed N, Dimopoulos S, Dvali G Phys. Rev. D 59 086004 (1999)
  20. Randall L, Sundrum R Phys. Rev. Lett. 83 3370 (1999)
  21. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Теория поля (М.: Наука, 1988); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M The Classical Theory of Fields (Oxford: Pergamon Press, 1975)
  22. Boos E E et al Nucl. Phys. B 717 19 (2005); Boos E E et al hep-th/0412204
  23. Boos E E et al Class. Quantum Grav. 19 4591 (2002)
  24. Charmousis C, Gregory R, Rubakov V A Phys. Rev. D 62 067505 (2000); Charmousis C, Gregory R, Rubakov V A hep-th/9912160
  25. Goldberger W D, Wise M B Phys. Rev. Lett. 83 4922 (1999)
  26. DeWolfe O et al Phys. Rev. D 62 046008 (2000)
  27. Vecchi L J. High Energy Phys. 2011 (11) 102 (2011); Vecchi L arXiv:1012.3742
  28. Geller M, Bar-Shalom S, Soni A Phys. Rev. D 89 095015 (2014); Geller M, Bar-Shalom S, Soni A arXiv:1312.3331
  29. Pomarol A Phys. Lett. B 486 153 (2000); Pomarol A hep-ph/9911294
  30. Davoudiasl H, Hewett J L, Rizzo T G Phys. Lett. B 473 43 (2000); Davoudiasl H, Hewett J L, Rizzo T G hep-ph/9911262
  31. Chang S et al Phys. Rev. D 62 084025 (2000); Chang S et al hep-ph/9912498
  32. Gherghetta T, Pomarol A Nucl. Phys. B 586 141 (2000); Gherghetta T, Pomarol A hep-ph/0003129
  33. Djouadi A, Moreau G, Singh R K Nucl. Phys. B 797 1 (2008); Djouadi A, Moreau G, Singh R K arXiv:0706.4191
  34. Allanach B C et al J. High Energy Phys. 2010 (03) 014 (2010); Allanach B C et al arXiv:0910.1350
  35. Agashe K, Perez G, Soni A Phys. Rev. D 75 015002 (2007); Agashe K, Perez G, Soni A hep-ph/0606293
  36. Agashe K et al Phys. Rev. D 76 036006 (2007); Agashe K et al hep-ph/0701186
  37. Fitzpatrick L et al J. High Energy Phys. 2007 (09) 013 (2007); Fitzpatrick L et al hep-ph/0701150
  38. Lillie B, Randall L, Wang L T J. High Energy Phys. 2007 (09) 074 (2007); Lillie B, Randall L, Wang L T hep-ph/0701166
  39. Agashe K et al Phys. Rev. D 77 015003 (2008); Agashe K et al hep-ph/0612015
  40. Burdman G et al Phys. Rev. D 79 075026 (2009); Burdman G et al arXiv:0812.0368
  41. Agashe et al arXiv:1309.7847
  42. Rizzo T G J. High Energy Phys. 2007 (05) 037 (2007)
  43. Accomando E et al Phys. Rev. D 79 055020 (2009); Accomando E et al arXiv:0807.5051
  44. Accomando E et al Phys. Rev. D 83 015012 (2011); Accomando E et al arXiv:1010.0171
  45. Accomando E et al Phys. Rev. D 84 115014 (2011); Accomando E et al arXiv:1107.4087
  46. Accomando E et al Phys. Rev. D 85 115017 (2012); Accomando E et al arXiv:1110.0713
  47. Боос Э Э и др ЭЧАЯ 43 82 (2012); Boos E E et al Phys. Part. Nucl. 43 42 (2012)
  48. Боос Э Э и др Теоретическая и математическая физика 131 216 (2002); Boos É É et al Theor. Math. Phys. 131 629 (2002)
  49. Kisselev A V Phys. Rev. D 73 024007 (2006)
  50. Kisselev A V Phys. Rev. D 88 095012 (2013)
  51. Boos E E et al Mod. Phys. Lett. A 21 1431 (2006); Boos E E et al hep-th/0511185
  52. Волобуев И П, Кейзеров С И, Рахметов Э Р Теоретическая и математическая физика 205 84 (2020); Volobuev I P, Keizerov S I, Rakhmetov E R Theor. Math. Phys. 205 1318 (2020)
  53. Sirunyan A M et al (CMS Collab.) J. High Energy Phys. 2021 208 (2021); Sirunyan A M et al (CMS Collab.) arXiv:2103.02708
  54. Aad G et al (ATLAS Collab.) Phys. Lett. B 822 136651 (2021); Aad G et al (ATLAS Collab.) arXiv:2102.13405
  55. Aad G et al (ATLAS Collab.) Phys. Rev. D 102 112008 (2020); Aad G et al (ATLAS Collab.) arXiv:2007.05293
  56. Sirunyan A M et al (CMS Collab.) Eur. Phys. J. C 81 688 (2021); Sirunyan A M et al (CMS Collab.) arXiv:2102.08198
  57. Boos E E et al J. High Energy Phys. 2014 (06) 160 (2014); Boos E E et al arXiv:1311.5968
  58. Weinberg S Physica A 96 327 (1979)
  59. Buchmüller W, Wyler D Nucl. Phys. B 268 621 (1986)
  60. Burgess C P, London D Phys. Rev. D 48 4337 (1993); Burgess C P, London D hep-ph/9203216
  61. Burgess C P et al Phys. Rev. D 49 6115 (1994); Burgess C P et al hep-ph/9312291
  62. Whisnant K et al Phys. Rev. D 56 467 (1997); Whisnant K et al hep-ph/9702305
  63. Yang J M, Young B-L Phys. Rev. D 56 5907 (1997); Yang J M, Young B-L hep-ph/9703463
  64. Boos E, Dudko L, Ohl T Eur. Phys. J. C 11 473 (1999); Boos E, Dudko L, Ohl T hep-ph/9903215
  65. Ferreira P M, Santos R Phys. Rev. D 74 014006 (2006); Ferreira P M, Santos R hep-ph/0604144
  66. Боос Э Э и др Теоретическая и математическая физика 149 339 (2006); Boos E E et al Theor. Math. Phys. 149 1591 (2006)
  67. Davoudiasl H, Hewett J L, Rizzo T G Phys. Rev. Lett. 84 2080 (2000); Davoudiasl H, Hewett J L, Rizzo T G hep-ph/9909255
  68. Boos E et al Phys. Rev. D 90 095026 (2014); Boos E et al arXiv:1409.2796
  69. Боос Э Э и др Ядерная физика и инжиниринг 5 741 (2014); Пер. на англ. яз., Boos E E et al Phys. Atom. Nucl. 78 1484 (2015)
  70. Boos E et al Phys. Rev. D 94 024047 (2016)
  71. Боос Э Э и др ЭЧАЯ 48 627 (2017); Boos E E et al Phys. Part. Nucl. 48 745 (2017)
  72. Giudice G F, Rattazzi R, Wells J D Nucl. Phys. B 595 250 (2001); Giudice G F, Rattazzi R, Wells J D hep-ph/0002178
  73. Csáki C, Graesser M L, Kribs G D Phys. Rev. D 63 065002 (2001); Csáki C, Graesser M L, Kribs G D hep-th/0008151
  74. Aad G et al (ATLAS Collab.) Phys. Lett. B 716 1 (2012); Aad G et al (ATLAS Collab.) arXiv:1207.7214
  75. Chatrchyan S et al (CMS Collab.) Phys. Lett. B 716 30 (2012); Chatrchyan S et al (CMS Collab.) arXiv:1207.7235
  76. Chacko Z, Franceschini R, Mishra R K J. High Energy Phys. 2013 (04) 015 (2013); Chacko Z, Franceschini R, Mishra R K arXiv:1209.3259
  77. Chacko Z, Mishra R K, Stolarski D J. High Energy Phys. 2013 121 (2013); Chacko Z, Mishra R K, Stolarski D arXiv:1304.1795
  78. Kubota H, Nojiri M Phys. Rev. D 87 076011 (2013); Kubota H, Nojiri M arXiv:1207.0621
  79. Cho G-C, Nomura D, Ohno Y Mod. Phys. Lett. A 28 1350148 (2013); Cho G-C, Nomura D, Ohno Y arXiv:1305.4431
  80. Desai N, Maitra U, Mukhopadhyaya B J. High Energy Phys. 2013 (10) 093 (2013); Desai N, Maitra U, Mukhopadhyaya B arXiv:1307.3765
  81. Cox P et al J. High Energy Phys. 2014 (02) 032 (2014); Cox P et al arXiv:1311.3663
  82. Jung D-W, Ko P Phys. Lett. B 732 364 (2014); Jung D-W, Ko P arXiv:1401.5586
  83. Bhattacharya S et al Phys. Rev. D 91 016008 (2015); Bhattacharya S et al arXiv:1410.0396
  84. Davoudiasl H, Hewett J L, Rizzo T G J. High Energy Phys. 2003 (08) 034 (2003); Davoudiasl H, Hewett J L, Rizzo T G hep-ph/0305086
  85. Boos E E et al Phys. Rev. D 92 095010 (2015); Boos E E et al arXiv:1505.05892
  86. Volobuev I PoS QFTHEP2011 054 (2012)
  87. Godunov S I et al Eur. Phys. J. C 76 1 (2016); Godunov S I et al arXiv:1503.01618
  88. Robens T, Stefaniak T Eur. Phys. J. C 75 104 (2015); Robens T, Stefaniak T arXiv:1501.02234
  89. Boos E et al (CompHEP Collab.) Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 534 250 (2004); Boos E et al (CompHEP Collab.) hep-ph/0403113
  90. Boos E E et al PoS ACAT2008 008 (2008); Boos E E et al arXiv:0901.4757
  91. Boos E E, Bunichev V, Dubinin M PoS QFTHEP2013 015 (2013)
  92. Boos E E et al Phys. Rev. D 89 035001 (2014); Boos E E et al arXiv:1309.5410
  93. Boos E et al Phys. Lett. B 739 410 (2014); Boos E et al arXiv:1402.4143
  94. Dittmaier S et al (LHC Higgs Cross Section Working Group) arXiv:1101.0593; Dittmaier S et al (LHC Higgs Cross Section Working Group) CERN-2011-002
  95. Heinemeyer S et al (LHC Higgs Cross Section Working Group) arXiv:1307.1347; Heinemeyer S et al (LHC Higgs Cross Section Working Group) CERN-2013-004
  96. Khachatryan V et al (CMS Collab.) Eur. Phys. J. C 75 212 (2015); Khachatryan V et al (CMS Collab.) arXiv:1412.8662
  97. Espinosa J R et al J. High Energy Phys. 2012 (05) 097 (2012); Espinosa J R et al arXiv:1202.3697
  98. Aad G et al (ATLAS Collab.) Eur. Phys. J. C 80 1165 (2020); Aad G et al (ATLAS Collab.) arXiv:2004.14636
  99. Tumasyan A et al (CMS Collab.) Phys. Rev. D 105 032008 (2022); Tumasyan A et al (CMS Collab.) arXiv:2109.06055
  100. Boos E E et al Phys. Rev. D 79 104013 (2009); Boos E E et al arXiv:0710.3100
  101. Hewett J L Phys. Rev. Lett. 82 4765 (1999)
  102. Gupta A K, Mondal N K, Raychaudhuri S hep-ph/9904234
  103. Cheung K, Landsberg G Phys. Rev. D 62 076003 (2000); Cheung K, Landsberg G hep-ph/9909218
  104. Vermaseren J A M Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 559 1 (2006); Vermaseren J A M math-ph/0010025
  105. Arkani-Hamed N et al Phys. Lett. B 480 193 (2000); Arkani-Hamed N et al hep-th/0001197
  106. Kachru S, Schulz M, Silverstein E Phys. Rev. D 62 085003 (2000); Kachru S, Schulz M, Silverstein E hep-th/0002121
  107. de Alwis S P Nucl. Phys. B 597 263 (2001); de Alwis S P hep-th/0002174
  108. de Alwis S P, Flournoy A T, Irges N J. High Energy Phys. 2001 (01) 027 (2001); de Alwis S P, Flournoy A T, Irges N hep-th/0004125
  109. Förste S et al Phys. Lett. B 481 360 (2000); Förste S et al hep-th/0002164
  110. Csáki C et al Nucl. Phys. B 584 359 (2000); Csáki C et al hep-th/0004133
  111. Smolyakov M N J. High Energy Phys. 2009 (11) 077 (2009)
  112. Birrell N D, Davies P C W Quantum Fields in Curved Space (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1982); Пер. на русск. яз., Биррелл Н, Девис П Квантованные поля в искривленном пространстве - времени (М.: Мир, 1984)
  113. Волобуев И П, Кейзеров С И, Рахметов Э Р Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 79 (2) 2420103 (2024); Volobuev I P, Keizerov S I, Rakhmetov E R Moscow Univ. Phys. Bull. 79 156 (2024)
  114. Гриб А А, Мамаев С Г, Мостепаненко В М Вакуумные квантовые эффекты в сильных полях (М.: Энергоатомиздат, 1988)
  115. Bordag M et al Advances in the Casimir Effect (International Ser. of Monographs on Physics) Vol. 145 (Oxford: Oxford Univ. Press, 2009)
  116. Wald R M Ann. Physics 110 472 (1978)
  117. Sirunyan А M et al (CMS Collab.) J. High Energy Phys. 2019 (04) 114 (2019)
  118. Goldberger W D, Rothstein I Z Phys. Lett. B 491 339 (2000)
  119. Toms D J Phys. Lett. B 484 149 (2000)
  120. Garriga J, Pujolàs O, Tanaka T Nucl. Phys. B 605 192 (2001)
  121. Flachi A, Toms D J Nucl. Phys. B 610 144 (2001)
  122. Chivukula R S et al arXiv:2411.02509
© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение