Project

Back to overview

Electroweak scale cosmology in light of LHC data

Applicant Laine Mikko
Number 146737
Funding scheme Project funding
Research institution Institut für Theoretische Physik Universität Bern
Institution of higher education University of Berne - BE
Main discipline Theoretical Physics
Start/End 01.01.2014 - 31.12.2015
Approved amount 134'837.00
Show all

Keywords (5)

electroweak phase transition; cosmology; thermal field theory; LHC discoveries; lattice Monte Carlo simulations

Lay Summary (German)

Lead
Der Zweck des Vorhabens ist es, eine belastbare Brücke zwischen den Entdeckungen des CERN einerseits und der modernen Kosmologie andererseits zu bauen.
Lay summary

Innerhalb der nächsten Jahre ist es ein Ziel des Large Hadron Collider (LHC) am CERN die Struktur der schwachen Wechselwirkung in ihrer Gänze aufzudecken.  Unabhängig vom Ausgang der Messungen, haben die Ergebnisse einen bedeutenden Einfluss auf unser Verständnis über das Verhalten des frühen Universums.  Sollte es sich bestätigen, dass die schwache Wechselwirkung in der Tat durch das sogenannte Standardmodell beschrieben wird, ist aus vorhergehenden Arbeiten bekannt, dass sich das Universum "glatt", dass heisst ohne Phasenübergänge, entwickelt hat. Trotzdem sind die genauen Details der Entwicklung wichtig für bestimmte Rechnungen, wie zum Beispiel diejenigen zur Gesamtmenge der
dunklen Materie. Falls andererseits Physik jenseits des
Standardmodells gefunden wird, besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass das ganze Universum bei einer Temperatur von ungefähr 100 GeV einen gewaltigen Phasenübergang durchlaufen hat, bei dem alle heute beobachtete Materie entstanden ist.  Der Zweck des Vorhabens ist es, mittels analytischer Berechnungen, sowie numerischer Simulationen, das Verhalten des Standardmodells, sowie unterschiedlicher anderen Modelle unter den Bedingungen des frühen Universums zu untersuchen.  Auf diese Weise soll eine belastbare Brücke zwischen den Entdeckungen des CERN einerseits und der modernen Kosmologie andererseits gebaut werden.


Direct link to Lay Summary Last update: 27.03.2013

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Name Institute

Publications

Publication
Standard Model thermodynamics across the electroweak crossover
Laine M., Meyer M. (2015), Standard Model thermodynamics across the electroweak crossover, in JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, (7), 035.

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Prof. Kari Rummukainen / University of Helsinki Finland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Prof. York Schröder / University of Bio Bio Chile (South America)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
International School of Subnuclear Physics, 53th course Talk given at a conference Standard Model Thermodynamics across the Electroweak Crossover 24.06.2015 Erice, Italy Meyer Manuel;
Sejong University Talk given at a conference Thermal Field Theory (Vortragsreihe) 06.04.2015 Seoul, Korean Republic (South Korea) Laine Mikko;
26th Engelbrecht Summer School Talk given at a conference Introduction to thermal QCD (Vortragsreihe) 12.01.2015 Kapstadt, South Africa Laine Mikko;
EUBET 2014: Applications of effective field theories to particle physics, condensed matter and quantum optics Talk given at a conference Could there be a phase transition related to the Higgs mechanism in the Early Universe? 09.10.2014 München, Germany Laine Mikko;


Self-organised

Title Date Place
Strong and Electroweak Matter (SEWM14) 14.07.2014 EPFL, Lausanne, Switzerland

Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Talks/events/exhibitions Welche Rolle spielen Higgs-Teilchen im frühen Universum? German-speaking Switzerland 2015

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
168988 Electroweak scale cosmology in light of LHC data 01.10.2016 Project funding
155935 Real-time observables in thermal field theory 01.10.2014 Project funding
140234 Real-time observables in thermal field theory 01.10.2012 Project funding

Abstract

Within the next decade, the Large Hadron Collider (LHC) at CERN shouldsubstantially clarify the dynamics of weak interactions. Whatever theexperimental findings, they will have profound implications for ourunderstanding of Early Universe cosmology. If it is confirmed thatweak interactions are accurately described by the so-called StandardModel, then previous work indicates that Early Universe evolved"smoothly", without any phase transition. Yet, the precise detailsof the smooth evolution play an important role in some Dark Matter andLeptogenesis computations. If, on the other hand, physics Beyond theStandard Model is discovered, then there is a distinct possibilitythat the Early Universe underwent a phase transition at a temperatureof around 100 GeV, leaving the observed matter-antimatter asymmetry asa remnant. The purpose of this project is to study several theories ofweak interactions, notably the Standard Model but also well-motivatedextensions thereof, with both analytic techniques and large-scalelattice Monte Carlo simulations. The goal is to determine theirthermodynamical properties, and thus consolidate one of thecornerstones of theoretical attempts to explain the observed Universein terms of experimentally verifiable laws of nature.
-