素粒子の拡張模型による現象論

使用基本粒子扩展模型的现象学

• 批准号: 05740183
• 负责人: 安田 修
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05740183/
• 关键词: ニュートリノ振動; 等価原理の検証; 長距離加速器実験; クォーク・レプトンの質量

今年度行った研究の第一はニュートリノ振動に関する現象論である。本研究ではニュートリノに関する等価原理を検証するために、エネルギーの制御が比較的容易な長距離加速器実験におけるニュートリノ振動の観測を提唱し、具体的にどの程度の精度で検証できるかを解析した。解析は距離が約800kmのSOUDAN2の実験の場合と約6000kmのDUMAND計画の場合について行い、それぞれ10^<-14>と10^<-15>の精度で検証しうること明らかになった。さらに、この種の等価原理の破れを仮定する場合、座標系の取り方により重力ポテンシャルの値が変わり結論も変わってしまうという誤解が従来あったが、等価原理の破れが十分小さい場合、地球上での実験では地球のポテンシャルで十分良い近似であることを示し、座標系依存性の問題を解決した。又、一般にニュートリノ振動を引き起こす力を媒介する粒子のスピンを未定とした場合、観測される電荷粒子のエネルギースペクトラムの形からスピンを同定できることも示した。今年度行った研究の二番目はクォーク・レプトンの質量に関する研究である。素粒子の標準模型ではクォーク・レプトンの質量の多様性は湯川結合定数の多様性によって現象論的に説明されているが、本研究では湯川結合定数は普遍にして何種類ものヒッグス粒子を導入し、そのヒッグス粒子の真空期待値の多様性からフェルミオンの質量を導出しようと試みた。従来はヒッグス粒子のポテンシャルが非常に複雑であるために解析が困難であったが、南部一ジョナラシニオ型模型を仮定して全ヒッグス粒子が複合粒子であるとすると、ポテンシャルの形が強い制約を受けて解析が簡単になることが明らかになった。現在この方法によりフェルミオンの質量ならびにフレーバーを変化させる中性カレント等の現象論に関する解析が進行中である。

我今年进行的第一项研究是中微子振荡现象学。在本研究中，为了验证中微子的等效原理，我们提出在能量控制相对容易的长距离加速器实验中观测中微子振荡，并具体分析了验证的准确性。对距离约800公里的SOUDAN2实验和距离约6000公里的DUMAND项目进行分析，发现可以以10^<-的精度进行验证分别为14>和10^<-15>。此外，在假设这种违反等效原理的情况时，存在一个误解，认为引力势的值会根据坐标系而变化，结论也会改变，但如果违反等效原理的情况足够小，则的实验表明，地球势是一个足够好的近似值，并且解决了坐标系依赖性问题。我们还表明，如果介导引起中微子振荡的力的粒子自旋通常是不确定的，则可以从观察到的带电粒子能谱的形状来识别自旋。我今年进行的第二项研究是夸克和轻子质量的研究。在基本粒子的标准模型中，夸克和轻子质量的多样性是通过汤川耦合常数的多样性来解释的，但在这项研究中，汤川耦合常数被普遍化，并引入了多种类型的希格斯玻色子，试图从希格斯玻色子的真空期望值的多样性中推导出费米子的质量。传统上，希格斯玻色子的势一直很难分析，因为它极其复杂，但如果我们假设 Nambu-Ikjonarasinio 模型并假设所有希格斯玻色子都是复合粒子，那么势的形状就会受到强烈的约束。事实证明，分析变得更加容易。目前正在使用这种方法对改变费米子质量和味道的中性电流现象学进行分析。

项目成果

K.Iida,H.Minakata O.Yasuda: "A test of the equivalence principle by by long-baseline neutrino-oscillation" Modern Physics Letters A. 8. 1037-1046 (1993)

K.Iida,H.Minakata O.Yasuda：“通过长基线中微子振荡检验等效原理”现代物理快报 A. 8. 1037-1046 (1993)