超対称模型におけるフレーバーの物理の研究

超对称模型中的风味物理研究

基本信息

批准号：
17043003
负责人：
久野純治
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

超対称標準模型は、素粒子の標準模型を超える理論として多くの研究者に注目されている理論である。超対称標準模型を探る一つの手段として、フレーバーの物理がある。超対称性は現象論的に厳密な対称性ではありえず、その破れを導入する必要があるが、その破れがフレーバー対称性やCP対称性を破り得るからである。そしてその破れのパターンは、超対称性の破れの起源とともに、超対称標準模型を超える大統一理論やシーソー機構に依存する。よって、超対称理論では、加速器実験ではたどり着けないような超高エネルギーの理論についての情報をフレーバーの物理の研究を通して得ることが出来る。超対称標準模型を超える理論として有力な理論として大統一理論がある。この理論は、ゲージ結合定数の統一、電荷の量子化等を説明する魅力ある理論である。もっとも簡単な超対称SU(5)大統一模型は、陽子の安定性、二重ヒッグスと3重ヒッグスの質量差などを説明できず不満足な理論である。この模型の持つ問題を解決するために提案されているのが余次元理論におけるオービフォールドを用いた超対称大統一模型である。この模型では陽子の安定性、二重ヒッグスと3重ヒッグスの質量差の問題を自然な形で解決することが可能である。また、クォーク、レプトンの余次元における配意を世代毎にかえることでフェルミオンの質量の階層構造も説明することが出来る。我々は、この模型におけるフレーバーの物理の研究を行った。フェルミオンの質量の階層構造がその余次元における配意の差からくる場合、スカラークォーク、スカラーレプトンの質量が世代に依存した構造をもち、フレーバー数非保存過程を予言する。特に、スカラーレプトンの質量項におけるレプトンフレーバー対称性の破れによるミューオンの稀崩壊はこの模型を探る有力な課程である。また、そのフレーバー対称性を破る質量項がCP位相を持っている場合、CP非保存課程を予言する。その1つが電子、中性子、原子の1つが異常電気双極子能率である。我々は、この模型におけるミューオンの稀崩壊の探索および原子または中性子の異常電気双極子能率の測定により、この模型の構造を探れることを示した。

超对称标准模型是作为超越基本粒子标准模型的理论而引起众多研究者关注的理论。风味物理学是探索超对称标准模型的一种方法。超对称不可能是现象学上严格的对称，有必要引入它的破缺，可以破坏风味对称和CP对称。这种破缺模式取决于超对称破缺的起源以及超越超对称标准模型和跷跷板机制的大统一理论。因此，在超对称理论中，通过风味物理的研究，可以获得通过加速器实验无法达到的超高能理论的信息。大统一理论是超越超对称标准模型的强大理论。该理论是一个有吸引力的理论，它解释了规范耦合常数、电荷量子化等的统一。最简单的超对称SU(5)大统一模型是一个不能令人满意的理论，因为它无法解释质子的稳定性、双希格斯和三希格斯的质量差异等。为了解决该模型的问题，提出了一种利用共维理论中的轨道折叠的超对称大统一模型。这个模型使我们能够自然地解决质子稳定性以及双希格斯和三希格斯粒子之间的质量差异问题。此外，费米子质量的层次结构可以通过一代又一代地改变夸克和轻子余维数的考虑来解释。我们研究了该模型中风味的物理原理。如果费米子质量的层次结构是由于其余维数的差异造成的，那么标量夸克和标量轻子的质量将具有依赖于代的结构，预测味道数非保守过程。特别是，由于标量轻子质量项中轻子风味对称性的破缺而引起的 μ 子罕见衰变是探索该模型的一个有前途的过程。此外，如果违反风味对称性的质量项具有 CP 相，则它预测 CP 非守恒过程。其中之一是电子、中子和原子的异常电偶极子效率。我们已经表明，可以通过在该模型中搜索μ子的罕见衰变并通过测量原子或中子的反常电偶极子效率来探索该模型的结构。