[论文解读] Deformed Intersecting D6-Brane GUTS and N=1 SUSY

Christos Kokorelis|ArXiv.org|Dec 22, 2002

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 35被引用 15

一句话总结

该论文提出了一类在IIA型对偶流形中实现的非超对称六叠堆D6-膜相交膜模型，构建了精确的Pati-Salam GUT，具有三重标准模型代、无额外物质且质子稳定。通过在夸克/轻子量子数周围变形相交结构，并引入额外膜以实现N=1超对称扇区，该模型确保通过广义Green-Schwarz机制使异常U(1)'s保持无质量，从而实现右手中微子的Majorana质量，同时保持SM规范群并匹配GUT尺度下的m_e = m_d关系。

ABSTRACT

We analyze the construction of non-supersymmetric three generation six-stack Pati-Salam (PS) $SU(4)_C imes SU(2)_L imes SU(2)_R$ GUT classes of models, by localizing D6-branes intersecting at angles in four dimensional orientifolded toroidal compactifications of type IIA. Special role in the models is played by the presence of extra branes needed to satisfy the RR tadpole cancellation conditions. The models contain at low energy {\em exactly the Standard model} with no extra matter and/or extra gauge group factors. They are build such that they represent deformations around the quark and lepton basic intersection number structure. The models possess the same phenomenological characteristics of some recently discussed examples (PS-A, PS-I; PS-II GUT classes; hep-th/0203187, hep-th/0209202; hep-th/0210004) of four and five stack PS GUTS respectively. Namely, there are no colour triplet couplings to mediate proton decay and proton is stable as baryon number is a gauged symmetry. The mass relation $m_e = m_d$ at the GUT scale is recovered. Even though more complicated, than in lower stack GUTS, the conditions of the non-anomalous U(1)'s to survive massless the generalized Green-Schwarz mechanism are solved consistently by the angle conditions coming from the presence of N=1 supersymmetric sectors involving the presence of {\em extra} branes and also required for the existence of a Majorana mass term for the right handed neutrinos.

研究动机与目标

• 在IIA型弦理论中构建非超对称、现象学上可行的GUT模型，精确对称性破缺至标准模型，包含三重代且无额外物质。
• 通过规范统一重子数以保证质子稳定，避免危险的色三重态Higgsino耦合。
• 通过N=1超对称扇区中生成的规范单态实现右手中微子质量的见世模型机制。
• 通过广义Green-Schwarz机制解决U(1)'异常抵消与无质量问题，该机制由N=1超对称扇区与额外膜实现。
• 将先前的四叠堆与五叠堆模型扩展至六叠堆配置，同时保持关键现象学特征，如GUT尺度下m_e = m_d关系。

提出的方法

• 在具有D6-膜以角度相交的可分解T^6对偶流形上构建模型，利用T对偶性将模型映射至具有B-场通量的D9-膜背景。
• 对膜相交施加特定角度条件，以确保无 tachyon 谱并实现N=1超对称扇区。
• 引入额外膜以抵消RR tadpole并生成规范单态，通过广义Green-Schwarz机制实现异常U(1)的破缺。
• 以夸克与轻子的相交数结构为基础，作为变形基准，构建六叠堆Pati-Salam GUT模型。
• 通过要求与广义Green-Schwarz机制一致，确保剩余U(1)'s保持无质量，该机制依赖于来自N=1超对称扇区的角度条件。
• 通过特定规范群与膜构型验证，模型在GUT尺度下重现m_e = m_d关系。

实验结果

研究问题

• RQ1 在IIA型对偶流形中，非超对称六叠堆D6-膜模型能否实现精确破缺至标准模型的Pati-Salam GUT，包含三重代且无额外物质？
• RQ2 在不引入色三重态Higgs的情况下，如何在该非超对称模型中保证质子稳定？
• RQ3 N=1超对称扇区在确保剩余U(1)'s的广义Green-Schwarz机制一致性方面发挥何种作用？
• RQ4 在非超对称相交膜模型中，右手中微子的Majorana质量项如何生成？
• RQ5 通过膜相交几何结构，能否在六叠堆D6-膜GUT模型中重现GUT尺度下的m_e = m_d关系？

主要发现

• 该模型实现了SU(4)_C × SU(2)_L × SU(2)_R规范群的Pati-Salam GUT，低能下精确破缺至标准模型，包含三重代且无额外手征费米子。
• 质子稳定得以保证，因为重子数是规范化的全局对称性，且无色三重态Higgs介导质子衰变。
• GUT尺度下m_e = m_d关系的重现，归因于特定的相交数结构与规范群统一。
• 广义Green-Schwarz机制确保剩余U(1)'s保持无质量，该机制通过来自N=1超对称扇区的角条件一致实现。
• 右手中微子的Majorana质量项通过N=1超对称扇区中生成的规范单态实现，与LSND振荡数据一致。
• 在附录A列出的角度条件下，该模型无tachyon，但NS-NS tadpole仍存在，稳定性问题尚待解决。