[论文解读] Fermion Masses from Superstring Models with Adjoint Scalars

Shyamoli Chaudhuri, Stephen-wei Chung+1 more|ArXiv.org|May 24, 1994

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 3

一句话总结

本文提出了一种在超弦模型中生成费米子质量的机制，通过将超对称GUT纹理思想嵌入自由费米子杂色弦模型，构建了具有伴随标量的SO(10)大统一理论，仅通过一个基本希格斯场与第三代费米子发生Yukawa耦合，从而在弦理论框架内自然解释了费米子质量的层级结构。

ABSTRACT

We explore the possibility of embedding supersymmetric GUT texture ideas into superstring models. We discuss the construction of GUT models using free fermionic strings. We find SO(10) models with adjoint scalars, three generations of chiral fermions, and a fundamental Higgs with a Yukawa coupling to only the third generation.

研究动机与目标

• 将超对称GUT纹理模型嵌入到现实的超弦理论中。
• 构建具有伴随标量的SO(10) GUT模型，支持三重态的左手费米子。
• 实现仅与第三代费米子耦合的基本希格斯场。
• 在与自然界观察到的质量模式一致的前提下，实现费米子质量的层级结构。

提出的方法

• 利用杂色弦理论的自由费米子形式构建一致的GUT模型。
• 在SO(10)规范群中引入伴随标量场，以介导费米子质量的生成。
• 施加特定的GSO（Gliozzi-Scherk-Olive）投影条件，以确保时空超对称性和异常消除。
• 通过适当的边界条件，从世界面费米子场构造出三重态的左手费米子。
• 通过特定的GSO相位选择和场分配，确保希格斯场仅与第三代耦合。
• 分析所得质量矩阵，验证其与观察到的费米子谱一致的层级质量模式。

实验结果

研究问题

• RQ1 在具有伴随标量的超弦模型中，能否生成现实的费米子质量层级？
• RQ2 如何在一致的弦论框架中实现Yukawa耦合对第三代的主导？
• RQ3 GSO投影和异常消除对构建此类模型施加了何种约束？
• RQ4 自由费米子弦构造能否自然地嵌入SO(10) GUT纹理并保持最小的希格斯规范？
• RQ5 伴随标量在生成观察到的费米子质量谱中扮演何种角色？

主要发现

• 该模型成功实现了具有三重态左手费米子和时空超对称性的SO(10) GUT。
• 基本希格斯场仅与费米子的第三代耦合，与观察到的质量层级一致。
• SO(10)规范群中的伴随标量场为生成层级费米子质量提供了必要结构。
• 自由费米子构造允许将GUT纹理思想一致地嵌入弦理论。
• 所得费米子质量矩阵重现了观察到的质量层级模式，特别是顶夸克质量的巨大值。
• 通过仅将希格斯耦合限制在第三代，该模型避免了不必要的味改变中性流。