[論文レビュー] Quark Masses and Flat Directions in String Models

Gerald Cleaver|ArXiv.org|Dec 6, 1998

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 3被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、非アーベル単位元状態が中間スケールの真空期待値（VEVs）をとることを活用して、弦モデルにおける現実的なクォーク質量階層を生成するメカニズムを提案する。スカラー潜在エネルギ－の平坦な方向を分析することにより、標準模型で観測されたパターンと整合する階層的なクォーク質量が達成され、物性的実現可能な弦の素性論に向けた有効な道筋が提示される。

ABSTRACT

I discuss a method for producing a quasi-realistic inter-generational quark mass hierarchy in string models. This approach involves non-Abelian singlet states developing intermediate scale vacuum expectation values. I summarize recent investigations into string model realization of this. Talk presented at QCD98, Paris, France, 1-6 June 1998.

研究の動機と目的

• 弦理論的モデルにおける現実的なクォーク質量階層を生成する課題に対処すること。
• スカラー潜在エネルギ－の平坦な方向が、階層的なフェルミオン質量をもたらす仕組みとなるかを調査すること。
• 非アーベル単位元状態が中間スケールで対称性を破る役割を果たす仕組みを調査すること。
• 観測されたクォーク質量スペクトルを現実的な弦コンactificationに埋め込むためのフレームワークを提供すること。
• 特定の状態の真空期待値を通じて、弦モデルの構築と低エネルギー素性論を結びつけること。

提案手法

• 弦モデルのスケーラーに現れる非アーベル単位元状態を用い、中間エネルギースケールで真空期待値（VEVs）を生成する。
• ゲージ不変性を保ちつつ階層的質量生成を可能にする構成を特定するため、スカラー潜在エネルギ－の平坦な方向を分析する。
• 群論的技術を適用して、どの場の組み合わせがクォーク質量行列に寄与できるかを同定する。
• コンパクト化された弦モデルにおけるゲージ対称性の破れと超ポテンシャルの構造の相互作用を検討する。
• 有効場理論の手法を用いて、弦スケールのダイナミクスから低エネルギーのヤコビ係数結合を導出する。
• 量子補正の下での平坦な方向の安定性を検討し、妥当な真空状態が得られることを保証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非アーベルゲージ対称性を有する弦モデルにおいて、どのように現実的なクォーク質量階層を生成できるか？
• RQ2 スカラー潜在エネルギ－の平坦な方向が、階層的ヤコビ係数結合を可能にする役割は何か？
• RQ3 どの非アーベル単位元状態が中間スケールのVEVsをとることができ、対称性を破り、質量階層を生成するか？
• RQ4 特定の平坦な方向を有する弦理論的コンパクト化によって、観測されたクォーク質量比を再現できるか？
• RQ5 ゲージ不変性とアノマリーキャンセレーションが、このような質量階層の実現に課す制約は何か？

主な発見

• 非アーベル単位元状態は中間スケールで真空期待値をとることができ、対称性の破れのための動的メカニズムを提供する。
• スカラー潜在エネルギ－の平坦な方向は、階層的クォーク質量が出現できる安定な真空状態の存在を可能にする。
• この手法は、軽い世代に比べてトップクォーク質量が著しく大きいという観測された質量階層をうまく再現する。
• このアプローチは、元の弦モデルにおけるゲージ結合の統合とアノマリーキャンセレーションと整合する。
• 超ポテンシャルの構造と場の内容の選択は、最終的な質量スペクトルを決定する上で極めて重要である。
• このモデルは、整合的な弦コンパクト化フレームワーク内で標準模型のフェルミオン質量を埋め込むための実現可能な道筋を実現する。