Higgs mass predicted from the standard model with asymptotically safe gravity

Tässä Pro Gradu -tutkielmassa tavoitteena on ennustaa Higgsin bosonin massa ottaen lähtökohdaksi hiukkasfysiikan standardimalli, johon on kytketty gravitaatio ns. asymptoottisesti turvallisena teoriana. Ennusteen laskemiseksi selvitetään Higgsin bosonin itseiskytkennän ja neljän muun standardimallin kytkinvakion juokseminen, eli kytkinvakioiden käyttäytyminen energiaskaalan funktiona, johtavassa kertaluvussa MS-skeemassa. Standardimallista saatuihin β-funktioihin lisätään asymptoottisesti turvallisen gravitaation antamat korjaukset suurilla energiaskaaloilla, jonka jälkeen β-funktioiden muodostama differentiaaliyhtälöryhmä ratkaistaan numeerisesti. Standardimallin osittainen äärellinen remormalisaatio matalilla energioilla tarvitaan, kun halutaan johtaa relaatio Higgsin itseiskytkennän MS-skeemassa saaman arvon ja fysikaalisten parametrien välille. Liittämällä kytkinvakioiden juoksemisesta saatu Higgsin itseiskyt- kennän arvo fysikaalisiin parametreihin, saadaan Higgsin itseiskytkennnälle ennuste λ ≈ 0,131, jota vastaava Higgsin massa on m ≈ 126 GeV. Laskettu tulos osuu hyvin lähelle vuonna 2012 CERN:ssä mitattua arvoa m ≈ 125 GeV, jota vastaa itseiskytkentä λ ≈ 0,13, kun otetaan huomioon, että tässä työssä laskut tehtiin vain johtavassa kertaluvussa.