轴子暗物质、质子衰变与统一理论

我们讨论了在大统一理论框架下预言 QCD 轴子质量的可能性。我们研究了在可重整 SU(5) 理论中实现 DFSZ 机制。在最简单的理论中，轴子质量可在 $m_a = (2-16)$ neV 范围内被较精确地预言，并且轴子质量的预言与质子衰变率之间存在强关联。在此背景下，我们预言了含反中微子的质子衰变通道的上限：$\tau(p\to K^+ \bar{\nu}) \lesssim 4 \times 10^{37} \text{ yr}$ 以及 $\tau(p \to \pi^+ \bar{\nu}) \lesssim 2 \times 10^{36}\text{ yr}$。该理论可被视为具有 DFSZ 机制的最小现实大统一理论，并且可通过质子衰变与轴子实验得到充分检验。