[論文レビュー] Complementary Quark and Lepton Deviation from Mass-Degeneracy Hierarchies

É. M. Lipmanov|ArXiv.org|Jun 10, 2009

Neutrino Physics Research参考文献 6被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、電弱理論の文脈において、質量簡約性からの逸脱（DMD）を分析することで、クォークおよびレプトンにおける観測された質量階層および混合階層を説明するフレームワークを提案する。クォークと電荷レプトンの間で補完的パターンを持つ線形および二次のDMD階層方程式を用い、ディラック粒子とマヨラナ粒子の間の二重関係を導出し、小さな出現パラメータによって自然に、クォーク-ニュートリノ混合角の補完性に近い関係を再現する。

ABSTRACT

Near magnitudes of Dirac particle mass-ratios, mixing hierarchy-quantities and electroweak charges against the background of highly successful flavor-universal one-generation EW theory is a puzzle in need of diverse inclusive research. In this paper I study the problem in proper terms of lepton and quark Deviation-from-Mass-Degeneracy (DMD) hierarchies at tree EW approximation. As primary are considered not discrete flavor symmetry but rather the deviations from mass-degeneracy-symmetry without inventing exact particular symmetry. Empirically suggested benchmark flavor patterns (zero approximation) and deviations from benchmarks caused by emergence of a small related to EW charges parameter are considered two sources of realistic flavor quantities. Physically interesting mass and mixing flavor quantities are obtained as solutions of linear and quadratic DMD-hierarchy equation-pairs with complementary patterns of quark and lepton DMD-hierarchies. Dual relations between DMD-quantities of quarks and charged leptons (Dirac particles), on the one hand, and neutrinos (likely Majorana particles), on the other hand, are inferences. Considered in the literature approximate quark-neutrino mixing angle complementarity appears naturally from the violation of benchmark patterns by the emergent small parameter.

研究の動機と目的

• 離散的フレーバー対称性を超えたクォークおよびレプトンにおけるフレーバー階層の謎を解明すること。
• 正確な対称性ではなく、質量簡約性からの逸脱を用いて質量および混合パターンをモデル化すること。
• DMD階層を通じて、ディラック粒子（クォーク、電荷レプトン）とマヨラナ粒子（ニュートリノ）の間の二重関係を導出すること。
• 観測されたクォーク-ニュートリノ混合角の近似的補完性が、小さなパラメータの出現によって生じることを説明すること。
• 経験的に示唆されたベンチマークと摂動的逸脱を用いた、実験的動機付けのあるフレームワークを提供すること。

提案手法

• 木レベルの電弱近似において、質量簡約性からの逸脱（DMD）階層を定式化する。
• 線形および二次のDMD階層方程式ペアを用いて、クォークおよび電荷レプトンにおけるフレーバー量をモデル化する。
• 電弱電荷に関連する小さなパラメータを、ベンチマークフレーバーパターンからの逸脱の原因として導入する。
• クォークと電荷レプトン間のDMDの補完的パターンを適用し、ニュートリノとの二重関係を導出する。
• 経験的に示唆されたゼロ近似フレーバーパターンを摂動的補正のベースラインとして採用する。
• 正確なフレーバー対称性を仮定せずに、DMD方程式ペアの解として物理的質量および混合量を導出する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 離散的フレーバー対称性に依存せずに、クォークおよびレプトンにおける観測された質量階層および混合階層をどのように説明できるか？
• RQ2 電弱理論の文脈において、近似的なクォーク-ニュートリノ混合角補完性の起源は何か？
• RQ3 質量簡約性からの小さな逸脱が、クォークおよびレプトン系における現実的なフレーバー量をどのように導くか？
• RQ4 DMDフレームワークにおいて、ディラック型粒子（クォーク、電荷レプトン）とマヨラナ型粒子（ニュートリノ）の間にはどのような二重関係が存在するか？
• RQ5 電弱電荷から生じる単一の小さなパラメータが、観測されたフレーバー階層パターンを説明できるか？

主な発見

• モデルは、ベンチマークフレーバーパターンのわずかな逸脱を小さな出現パラメータが引き起こすことで、近似的なクォーク-ニュートリノ混合角補完性を自然に再現する。
• 線形および二次のDMD階層方程式ペアの解は、クォークおよび電荷レプトンにおける物理的に興味深い質量および混合フレーバー量をもたらす。
• クォーク／電荷レプトンのDMD階層とニュートリノのDMD階層の間の二重関係は、フレームワークの直接的結果として導かれる。
• このアプローチは、電弱電荷を質量簡約性からの逸脱の原因としてうまく統合し、現実的なフレーバーパターンを導く。
• 正確なフレーバー対称性を仮定する必要がなく、代わりに簡約性からの測定可能な逸脱に焦点を当てる。
• 最終的なモデルは1世代の電弱理論と整合しており、対称性に基づくフレーバー模型の代替として、実験的に妥当な代替案を提供する。