Кварк-лептонная дополнительность

Кварк -лептонная дополнительность ( QLC ) — возможная фундаментальная симметрия между кварками и лептонами . Впервые предложенный в 1990 году Футом и Лью, он предполагает, что лептоны, как и кварки, бывают трех « цветов ». Такая теория может воспроизвести Стандартную модель при низких энергиях, и, следовательно, кварк-лептонная симметрия может быть реализована в природе.

Возможные доказательства в пользу QLC

Недавний нейтринные эксперименты подтверждают, что матрица Понтекорво–Маки–Накагавы–Саката U _PMNS содержит большие углы смешивания . Например, атмосферные измерения распада частиц дают
я ^ПМНС
₂₃ ≈ 45°, а солнечные эксперименты дают
я ^ПМНС
₁₂ ≈ 34°. Сравните эти результаты с
я ^ПМНС
₁₃ ≈ 9°, что явно меньше, примерно ⁠ 1 / 4 ⁠ ~ ⁠ 1/3 × ⁠ размер , и с углами смешивания кварков в матрице Кабиббо–Кобаяши–Маскавы U _CKM . Несоответствие, которое указывает природа между углами смешивания кварков и лептонов, рассматривалось с точки зрения «кварк-лептонной дополнительности», которая может быть выражена в соотношениях

$\theta _{12}^{\text{PMNS}}+\theta _{12}^{\text{CKM}}\approx 45^{\circ }\,,$

$\theta _{23}^{\text{PMNS}}+\theta _{23}^{\text{CKM}}\approx 45^{\circ }\,.$

Возможные последствия QLC были исследованы в литературе и, в частности, простое соответствие между матрицами PMNS и CKM было предложено и проанализировано с точки зрения корреляционной матрицы . Корреляционная матрица V _M примерно равна определяется как произведение матриц CKM и PMNS :

$V_{\text{M}}=U_{\text{CKM}}\cdot U_{\text{PMNS}}\,,$

Унитарность подразумевает:

$U_{\text{PMNS}}=U_{\text{CKM}}^{\dagger }V_{\text{M}}\,.$

Открытые вопросы

лептонные смешивания и содержится ли эта информация в неявном виде в форме матрицы VM _{Можно задаться вопросом, откуда берутся большие} . Этот вопрос широко исследован в литературе, но ответ на него до сих пор открыт. Более того, в некоторых теориях Великого объединения прямая корреляция QLC между CKM и матрицей смешивания PMNS (GUT) может быть получена . В этом классе моделей VM _{матрица} определяется массовой матрицей тяжелых майорановских нейтрино.

Несмотря на наивные отношения между углами PMNS и CKM , детальный анализ показывает, что корреляционная матрица феноменологически совместима с трибимаксимальным паттерном и лишь незначительно с бимаксимальным паттерном. в возможно _{Включение бимаксимальных форм корреляционной матрицы VM} модели с эффектами перенормировки, которые актуальны, однако только в частных случаях с $\ \tan \beta >40\$ и с квазивырожденными массами нейтрино.

См. также

• Лептокварк

Ссылки

• Чаухан, Британская Колумбия; Пикариелло, М.; Пулидо, Дж.; Торренте-Лухан, Э. (2007). «Кварк-лептонная дополнительность, нейтрино и данные стандартной модели предсказывают θ ^ПМНС
  ₁₃ = ( 9 +1
  −2 )°». Европейский физический журнал C. 50 ( 3): 573–578. arXiv : hep-ph/0605032 . Бибкод : 2007EPJC...50..573C . doi : 10.1140/epjc/s10052-007-0212 -z .S2CID ​   118107624 .
• Патель, К.М. (2011). SO (10) × S ₄ « Модель дополнительности кварка и лептона ». Буквы по физике Б. 695 (1–4): 225–230. arXiv : 1008.5061 . Бибкод : 2011PhLB..695..225P . дои : 10.1016/j.physletb.2010.11.024 . S2CID   118623115 .