黑洞猜想与低尺度引力理论中的稀有衰变

在包含大额外维度的模型中，基本引力尺度可位于弱相互作用范围内，这可能使粒子物理中的引力效应即使在相对较低能量下也可被察觉。本文对含有黑洞中间态的初级粒子衰变进行简单估算。由于黑洞被认为违反全局对称性，粒子衰变可以违反夸克数和轻子数。虽然前期文献声称这些衰变速率（例如 $p$ 衰变）与现有实验限制不兼容，但我们通过一种新猜想抑制了夸克和轻子违反的衰变速率。我们假设小于（有效）普朗克质量的黑洞必须具有零电荷和色荷以及零角动量——该命题在经典广义相对论中成立，我们 conjectures 它在量子引力中同样成立。如果成立， proton-decay、中子反中子振荡以及轻子违反的稀有衰变速率即使在具有 TeV 尺度引力的大额外维度下也被压制到实验限制以下。中子反中子振荡以及 $\mu$、$\tau$ 轻子、$K$ 和 $B$ 介子的异常衰变为观察 TeV 引力效应提供了可行的可能，仅需提高现有实验精度。