[論文レビュー] Possible Mixing Patterns of Charged Leptons and Neutrinos

Naoyuki Haba, Joe Sato+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 30, 2001

Neutrino Physics Research被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、パrameterのチューニングを必要とせずに観測された大きなレプトン混合角を説明できるような、電荷を帯びたレプトンおよびニュートリノの混合パターンを体系的に調査する。位相因子を含めた場合、実験データと整合する6つの実行可能な混合パターンを同定し、これらはすべて既存のフェルミオン質量階層を説明するモデルによって予測されている。一方、残りのパターンは、データと整合させるために特定の位相値の選択を必要とし、パrameterのチューニングを要する。これらのパターンは、今後のモデル構築の新しい道筋を示唆する。

ABSTRACT

The search for possible mixing patterns of charged leptons and neutrinos is important to get clues of the origin of nearly maximal mixings, since there are some preferred bases of the lepton mass matrices given by underlying theories. In this paper, we systematically examine the mixing patterns which could lead to large lepton mixing angles. We find out the mixing patterns consistent with experimental data if taking into account phase factors in the mixing matrices. Only 6 patterns of them can explain the observed data without any tuning of parameters, while the others need particular choices for phase values. It is found that the first 6 patterns are certainly predicted by the models which have been proposed to account for the fermion mass hierarchy. On the other hand, the other patterns have not been studied and will give new possibilities of model-construction. 1

研究の動機と目的

• 観測された大きなレプトン混合角を説明できる、電荷を帯びたレプトンおよびニュートリノの混合パターンを特定すること。
• パrameterの微調整を必要とせずに実験データと整合するパターンを同定すること。
• 同定されたパターンが、フェルミオン質量階層を説明する既存のモデルによって予測されるかどうかを検討すること。
• これまでに研究されていなかった混合パターンから、今後のモデル構築に役立つ可能性のある新たな道筋を同定すること。

提案手法

• 電荷を帯びたレプトンおよびニュートリノのすべての可能な混合パターンの体系的検討。
• 混合行列に位相因子を組み込み、それらが混合角に与える影響を評価すること。
• 理論的混合パターンを、レプトン混合角に関する実験データと比較すること。
• 特定の位相値を必要とするか、自然に実現可能かどうかに基づいてパターンを分類すること。
• フェルミオン質量階層を説明する既存の理論的モデルとの整合性を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 電荷を帯びたレプトンおよびニュートリノのどの混合パターンが、パrameterのチューニングなしに大きなレプトン混合角を生成できるか？
• RQ2 混合行列内の位相因子が、異なる混合パターンの実行可能性にどのように影響するか？
• RQ3 同定された混合パターンの中で、フェルミオン質量階層の既存モデルによって予測されるものはどれか？
• RQ4 これまでに研究されていなかった混合パターンから、どのような新たなモデル構築の可能性が生じるか？

主な発見

• 位相因子を含めた場合、実験データと整合し、パrameterのチューニングを要しない混合パターンが6つ存在する。
• これらの6つのパターンは、すべてフェルミオン質量階層を説明する既存のモデルによって予測されている。
• 残りの混合パターンは、データと整合させるために特定の位相値の選択を必要としており、これは微調整の必要性を示している。
• これまでに調査されていなかった混合パターンは、レプトン混合のモデル構築の新たな可能性を示している。