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Capitani S, Dimopoulos P, Frezzotti R, Garofalo M, Kostrzewa B, Pittler F, Rossi GC, Urbach C. Dynamical Generation of Elementary Fermion Mass: First Lattice Evidence. Phys Rev Lett 2019; 123:061802. [PMID: 31491142 DOI: 10.1103/physrevlett.123.061802] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/08/2018] [Revised: 05/28/2019] [Indexed: 06/10/2023]
Abstract
Using lattice simulations we demonstrate from first principles the existence of a nonperturbative mechanism for elementary particle mass generation in models with gauge fields, fermions, and scalars, if an exact invariance forbids power divergent fermion masses and fermionic chiral symmetries broken at UV scale are maximally restored. We show that in the Nambu-Goldstone phase a fermion mass term, unrelated to the Yukawa operator, is dynamically generated. In models with electroweak interactions weak boson masses are also generated, opening new scenarios for beyond the standard model physics.
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Affiliation(s)
- S Capitani
- Goethe U. Frankfurt, Inst. f. Theor. Phys, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany
| | - P Dimopoulos
- Centro Fermi-Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi, 00184 Rome, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Roma Tor Vergata, Via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, Italy
| | - R Frezzotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Roma Tor Vergata, Via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma Tor Vergata, Via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, Italy
| | - M Garofalo
- INFN, Sezione di Roma Tor Vergata, Via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, Italy
| | - B Kostrzewa
- HISKP (Theory), Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Nussallee 14-16, 53115 Bonn, Germany
| | - F Pittler
- HISKP (Theory), Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Nussallee 14-16, 53115 Bonn, Germany
| | - G C Rossi
- Centro Fermi-Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi, 00184 Rome, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Roma Tor Vergata, Via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma Tor Vergata, Via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, Italy
| | - C Urbach
- HISKP (Theory), Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Nussallee 14-16, 53115 Bonn, Germany
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Dürr S, Fodor Z, Frison J, Hoelbling C, Hoffmann R, Katz SD, Krieg S, Kurth T, Lellouch L, Lippert T, Szabo KK, Vulvert G. Ab Initio Determination of Light Hadron Masses. Science 2008; 322:1224-7. [DOI: 10.1126/science.1163233] [Citation(s) in RCA: 403] [Impact Index Per Article: 25.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/02/2022]
Affiliation(s)
- S. Dürr
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - Z. Fodor
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - J. Frison
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - C. Hoelbling
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - R. Hoffmann
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - S. D. Katz
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - S. Krieg
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - T. Kurth
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - L. Lellouch
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - T. Lippert
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - K. K. Szabo
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
| | - G. Vulvert
- John von Neumann–Institut für Computing, Deutsches Elektronen-Synchrotron Zeuthen, D-15738 Zeuthen and Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
- Bergische Universität Wuppertal, Gaussstrasse 20, D-42119 Wuppertal, Germany
- Institute for Theoretical Physics, Eötvös University, H-1117 Budapest, Hungary
- Centre de Physique Théorique (UMR 6207 du CNRS et des Universités d'Aix-Marseille I, d'Aix-Marseille II et du Sud Toulon-Var, affiliée à la FRUMAM), Case 907, Campus de Luminy, F-13288, Marseille Cedex 9, France
- Jülich Supercomputing Centre, FZ Jülich, D-52425 Jülich, Germany
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