[論文レビュー] Proceedings of the first workshop on Flavor Symmetries and consequences in Accelerators and Cosmology (FLASY2011)

M. Hirsch, Davide Meloni+44 more|arXiv (Cornell University)|Jan 26, 2012

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 34被引用数 11

ひとこと要約

この論文は、素粒子物理学におけるフレーバー対称性と加速器実験・宇宙論への影響に焦点を当てたFLASY2011ワークショップの議事録を提示する。理論的および素粒子物理学的検討を通じて、フレーバー対称性がニュートリノ質量、混合パターン、標準模型を超える新しい物理をどのように制約するかを探る。主な結果として、フレーバーモデルの制約と、将来のコライダーおよび宇宙論的観測の予測が得られている。

ABSTRACT

The main goals of the first "Workshop on FLAvor SYmmetries and consequences in accelerators and cosmology" (FLASY) was to summarize the theoretical status of flavor symmetries, bringing together young researchers in the field to stimulate discussions and new collaborations, with the aim of investigating possible new physics scenarios to be tested at the LHC, as well as in future neutrino, cosmology experiments and dark matter searches.

研究の動機と目的

• 標準模型におけるフェルミオン質量および混合の観測されたパターンを説明するためのフレーバー対称性の役割を調査すること。
• フレーバー対称性が加速器および宇宙論的文脈における新しい物理のモデル構築をどのように導くかを検討すること。
• ニュートリノ振動実験および将来のコライダー探索におけるフレーバー対称性モデルの検証可能な予測を特定すること。
• バーチャル対称性と宇宙論的観測（例：バリオン非対称性、ダークマター）との相互作用を検討すること。
• 当該ワークショップ開催時におけるフレーバー対称性モデル分野の理論的および素粒子物理学的進展を整理・広報すること。

提案手法

• フレーバー対称性に関するFLASY2011ワークショップの招待講演および寄稿論文の収集。
• フェルミオン質量行列に関連するフレーバー対称性群を分類するための群論的技法の適用。
• フレーバー対称性の破れパターンを用いたニュートリノ混合角および質量階層の予測。
• グローバルまたはゲージフレーバー対称性を持つモデルにおけるフレーバー保存およびフレーバー破れ過程の分析。
• ニュートリノ振動実験および宇宙論的プローブからの実験データとモデル予測の比較。
• コライダー素粒子物理学の有効場理論フレームワークにフレーバー対称性の制約を統合すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 フレーバー対称性はフェルミオン質量および混合角の階層的構造をどのように説明するか？
• RQ2 スイープメカニズムのようなニュートリノ質量生成メカニズムにおけるフレーバー対称性の意味は何か？
• RQ3 将来の加速器実験および宇宙論的観測でどのようにフレーバー対称性モデルを検証できるか？
• RQ4 精度の高いフレーバー物理学からのフレーバー対称性の破れスケールへの制約は何か？
• RQ5 フレーバー対称性はバリオゲネシスおよびダークマターのモデルの妥当性にどのように影響を与えるか？

主な発見

• 特にA4やS4などの非アーベル離散群に基づくフレーバー対称性モデルは、三重最大混合ニュートリノ混合パターンをうまく予測する。
• ニュートリノ振動データからの制約は、特定の混合角を導くフレーバー対称性の破れパターンを好む。
• フレーバー対称性モデルは、現在の実験的限界と整合するように、抑制されたフレーバー変換中性荷電現在を予測する。
• フレーバー対称性とレプトゲネシスの相互作用は、宇宙のバリオン非対称性を生成する妥当なメカニズムを示唆する。
• 将来のコライダー実験（LHCおよび将来のレプトンコライダーを含む）は、フレーバー対称性の破れスケールを調べる予定である。
• CMBおよび大規模構造を含む宇宙論的観測は、フレーバー対称性モデルに対する補足的制約を提供する。