[论文解读] Study of $T'$ Flavor Symmetry

Paul H. Frampton, Shinya Matsuzaki|ArXiv.org|Dec 10, 2007

Gamma-ray bursts and supernovae被引用 3

一句话总结

本文通过在标准模型规范群中引入一个全局味对称性 $T'$，并附加额外的 $Z_2$ 因子，提出了一种扩展模型，以实现近似 tribimaximal 中微子混合，并推导出夸克与轻子混合参数之间的新关系。该模型从味改变的中性流过程预测了新的质量界限，并基于群论提供了一种替代大统一理论的途径，以连接夸克与轻子的混合模式。

ABSTRACT

A systematic study of the flavor group $T^{'}$ is presented in terms of a specific model which extends the standard model symmetry to $[SU(3) imes SU(2) imes U(1)]_{(local)} imes [T^{'} imes Z_2 imes Z_2^{'} imes Z_2^{''}]_{(global)}$. In the model, approximate tribimaximal mixing occurs in the neutrino sector. There is also one new formula relating a quark mixing parameter to quark masses. Most exciting are new formulas relating lepton and quark mixing parameters of the type usually associated with grand unification but here relying only on the group structure of $T^{'}$. Flavor-changing neutral currents in the model lead to lower bounds on scalar masses.

研究动机与目标

• 构建一个味对称性模型，以在统一框架内解释观测到的中微子 tribimaximal 混合。
• 在不依赖大统一理论的前提下，推导夸克与轻子混合参数之间的新解析关系。
• 利用味改变的中性流过程，建立标量质量的约束条件。
• 探讨全局对称群 $T' \times Z_2 \times Z_2' \times Z_2''$ 对费米子混合模式的影响。

提出的方法

• 将标准模型规范群扩展为 $[SU(3) \times SU(2) \times U(1)]_{\text{local}} \times [T' \times Z_2 \times Z_2' \times Z_2'']_{\text{global}}$。
• 实施一个特定的希格斯 sector，通过破缺全局味对称性，生成与中微子扇区中 tribimaximal 混合一致的质量矩阵。
• 利用 $T'$ 群结构，推导出将夸克混合参数与夸克质量直接关联的新公式。
• 利用 $T'$ 的群结构，以类似于大统一理论的方式建立轻子与夸克混合参数之间的联系，但不依赖于统一机制。
• 分析味改变的中性流过程，推导出标量粒子质量的下限。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何将 $T'$ 味群嵌入标准模型的全局对称性扩展中，以重现中微子的 tribimaximal 混合？
• RQ2 从 $T'$ 群结构中会涌现出哪些夸克与轻子混合参数之间的新解析关系？
• RQ3 该模型是否能在不引入大统一理论的前提下重现观测到的夸克与轻子混合模式？
• RQ4 在该模型中，味改变的中性流过程对标量质量施加了哪些现象学约束？

主要发现

• 该模型通过 $T'$ 味群的结构，在中微子扇区实现了近似 tribimaximal 混合。
• 推导出一个新公式，将一个夸克混合参数直接与夸克质量关联，且独立于卡比博-小林-益川矩阵。
• 建立了轻子与夸克混合参数之间的新关系，其形式类似于大统一理论中的关系，但仅基于 $T'$ 群结构。
• 味改变的中性流过程对模型中标量粒子的质量施加了下限。