[論文レビュー] Flavor Hierarchy Quadratic Rule and Dual Quark-Neutrino Mixing Patterns

É. M. Lipmanov|ArXiv.org|Aug 28, 2007

Neutrino Physics Research参考文献 3被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、クォークとニュートリノの混合パターンを統一するため、半経験的フレーバー階層2次則とディラック＝マヨラナ双対性原理を提案する。クォークと電磁レンズの質量比の階層を、1つの小さなパラメータ（約0.0067）を介してニュートリノ混合に結びつけることで、クォーク-ニュートリノ補完性を説明し、最大混合に近いニュートリノ混合と、小さなずれが観測値と一致する予測を行う。

ABSTRACT

Flavor physics is about particle mass-degeneracy-deviations (DMD) and mixing and especially about hierarchies of those deviations. On the one hand there is no established theory of particle flavor at present; on the other hand there are growing data indications on interesting empirical flavor regularities that are described here by two semi-empirical rules: quadratic DMD-hierarchy and Dirac-Majorana DMD-duality rules. First rule unites neutrino solar-atmospheric hierarchy parameter with charged lepton (CL) and quark mass-ratio hierarchies and simultaneously unites the hierarchies in the mixing matrices of quarks and neutrinos; the second rule predicts quasi-degenerate neutrinos from the fact of CL and quark large mass hierarchy and explains quark-neutrino complementarity mixing relations. The neutrino and quark mixing data seem very different, but it results that small deviations from maximal neutrino mixing are nearly equal to the small deviations from minimal mixing of quarks. Those deviations are quantitatively described by only one new small flavor parameter ~0.0067.

研究の動機と目的

• クォークとニュートリノの混合パターンを統一するような、フレーバー物理学における根本的な規則性を特定すること。
• フレーバー理論の根本的欠如を補うために、観測された階層に基づく経験則を提案すること。
• クォークとニュートリノの混合データの顕著な相違を、双対性原理によって説明すること。
• 1つのフレーバー・パラメータを用いて、ニュートリノの最大混合からのわずかなずれとクォークの最小混合からのわずかなずれを定量的に記述すること。
• 電磁レンズとクォークの質量階層とニュートリノ混合パラメータとの間の関係を確立すること。

提案手法

• 太陽大気ニュートリノ質量比とクォークおよび電磁レンズ質量比を結ぶ2次DMD階層則を導入する。
• ディラック＝マヨラナDMD双対性則を適用し、クォークおよび電磁レンズの大きな質量階層と準縮退ニュートリノ状態との関係を関係づける。
• 最大ニュートリノ混合からのわずかなずれと最小クォーク混合からのわずかなずれを観測に基づき、統一的フレーバー・パラメータを定義する。
• ニュートリノとクォークの混合ずれを定量的に記述する1つの小さなパラメータ（約0.0067）を導出する。
• 同じパラメータを介して、クォークとニュートリノの混合行列階層を数学的に結びつける枠組みを確立する。
• 既知のクォークおよびニュートリノ混合データに対してモデルを検証し、観測された補完性関係と整合していることを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 1つの小さなパラメータが、クォークとニュートリノの混合パターンにおけるわずかなずれを統一的に記述できるか？
• RQ2 クォークとニュートリノにおけるディラックおよびマヨラナ質量縮退ずれ（DMD）階層間に双対性が存在するか？
• RQ3 太陽および大気ニュートリノ質量階層が、2次則を介してクォークおよび電磁レンズ質量比に関連づけられるか？
• RQ4 最大ニュートリノ混合からのわずかなずれと最小クォーク混合からのわずかなずれが、同じフレーバー構造に起因するか？
• RQ5 クォーク-ニュートリノ混合補完性が、統一的DMD双対性原理によって説明可能か？

主な発見

• 本稿では、最大ニュートリノ混合からのわずかなずれと最小クォーク混合からのわずかなずれを定量的に記述する、約0.0067の1つの小さなフレーバー・パラメータを同定した。
• 2次DMD階層則は、太陽大気ニュートリノ質量比を電磁レンズおよびクォークの質量比と統一的に結びつけることに成功した。
• ディラック＝マヨラナDMD双対性則は、クォークおよび電磁レンズで観測された大きな質量階層に基づき、準縮退ニュートリノを予測する。
• モデルは、同じフレーバー・パラメータを介して、観測されたクォーク-ニュートリノ混合補完性を説明する。
• ニュートリノの最大混合からのずれとクォークの最小混合からのずれは、大きさがほぼ等しくなることが判明し、提案された統一性を支持する。
• この枠組みは、完全なフレーバー理論を必要とせず、観測されたフレーバー規則性を半経験的に説明する。