[論文レビュー] United Quark and Neutrino Mixing Matrices with Universal Pair of CP-Violating Phases

É. M. Lipmanov|ArXiv.org|Jan 7, 2008

Neutrino Physics Research参考文献 4被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、正確なフラバー対称性を仮定せずに、2つの準経験的フレーバー則—2次的DMD階層則とディラック-マヨラナDMD双対性則—から導かれる1つの経験的パラメータを用いて、クォークとニュートリノの混合行列を統一するフレームワークを提案する。このフレームワークは、ディラック位相に対して約58.8°、メジャノワ位相に対して約31.2°の普遍的なCP対称性の破れ位相を予測し、クォークとニュートリノの混合パラメータ、CP位相、およびレプトン質量比を結ぶ14の等式関係を確立する。

ABSTRACT

The Standard Model quark and neutrino mixing matrices are of independent empirical origin, but they do suggest unification. In this paper I obtained two united one-parameter quark and neutrino mixing matrices inferred from two semi-empirical deviation-from-mass-degeneracy (DMD) flavor rules (quadratic DMD-hierarchy rule and Dirac-Majorana DMD-duality rule) without use of the common exact-flavor-symmetry suggestions for that particular unification problem. One small empirical parameter quantitatively defines the pattern of particle flavor physics. The main predictions are: 1) hierarchical connections between the 2 large solar and atmospheric neutrino mixing angels, and the 2 small quark mixing angels, 2) universal sequence of 14 equality relations to that one-empirical-parameter of the quark and neutrino mixing-matrix parameters, CP-phases and lepton mass ratios, which are free dimensionless constants in the Standard Model, 3) complementarity connections between doubled large neutrino and small quark mixing angles, 4) tentative solution of the CP-violation problem in framework of Standard Model mixing matrix phenomenology by suggesting a universal set of two nonzero values ~58.8 and ~31.2 degrees for Dirac and Majorana CP-violating phases.

研究の動機と目的

• 正確なフラバー対称性に依存しないクォークとニュートリノの混合行列を統一すること。
• クォークとニュートリノにおける独立した混合パターンの経験的起源を解明すること。
• 標準模型におけるCP対称性の破れ問題を、普遍的なCP位相を提案することで解決すること。
• クォークとニュートリノの混合角およびCP位相を結ぶ1パラメータのフレームワークを導出すること。
• 混合パラメータ、CP位相、およびレプトン質量比の間の定量的関係を確立すること。

提案手法

• 2次的質量非デゲネラシーからの逸脱（DMD）階層則を用いて、1パラメータの統一混合行列を導出する。
• ディラック-マヨラナDMD双対性則を適用して、クォークとニュートリノのフレーバー構造を結ぶ。
• 正確な対称性の仮定に代えて、準経験的フレーバー則を用いて混合パターンを推論する。
• クォークとニュートリノの両方の混合を同時に記述できる統一混合行列を構築する。
• 統一フレームワークから普遍的なCP対称性の破れ位相（約58.8°と約31.2°）のペアを特定する。
• 1つの経験的パラメータを用いて、混合角、CP位相、およびレプトン質量比の間の14の等式関係を導出する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 正確なフラバー対称性を仮定せずに、クォークとニュートリノの混合行列を1つの経験的パラメータで統一できるか？
• RQ2 クォークとニュートリノ混合の統一的記述から、どのような普遍的なCP対称性の破れ位相が生じるか？
• RQ3 クォークとニュートリノの混合パラメータ、CP位相、およびレプトン質量比を結ぶ定量的等式関係は存在するか？
• RQ4 この統一フレームワークにおいて、大きな混合角と小さな混合角の間の階層的関係はどのように生じるか？
• RQ5 標準模型で観測されるCP対称性の破れは、このモデルにおける普遍的なCP位相ペアによって説明可能か？

主な発見

• モデルは、ディラック位相に対して約58.8°、メジャノワ位相に対して約31.2°の普遍的なCP対称性の破れ位相を予測する。
• 1つの経験的パラメータによって支配される、クォークとニュートリノの混合パラメータ、CP位相、およびレプトン質量比の間の14の等式関係を確立する。
• 太陽ニュートリノと大気ニュートリノの大きな混合角と、クォークの小さな混合角との間で階層的関係が見出される。
• 二重化された大きなニュートリノ混合角と小さなクォーク混合角の間の補完的関係が導出される。
• CP対称性の破れ問題に対する標準模型の暫定的解決策を提供する。CP位相に普遍的な値を割り当てる。
• 2つの準経験的フレーバー則—2次的DMD階層則とディラック-マヨラナDMD双対性則—に基づいて、正確なフラバー対称性を仮定せずに統一混合行列が導出される。