最小标准模型中迷你带电中微子的限制

在包含三代夸克和夸克的最小标准模型(MSM)中，中微子可以具有与电磁规范不变性相容的微小电荷。其中三种非标准电荷形式为 $Q_{st} + \epsilon(L_i - L_j)$，其中 $i, j = e, \mu, \tau$ $(i \neq j)$，$Q_{st}$ 为标准电荷，$L_i$ 为族夸克数，$\epsilon$ 为任意参数在通常的MSM版本中取零。这种三种非标准电荷因其与MSM拉格朗日算子及 $SU(3)_c \otimes SU(2)_L \otimes U(1)_Y$ 规范异常取消相兼容而具有相当大的理论意义。这种非标准电荷最显著的两个含义是：存在两代无质量带电中微子以及 $e$、$\mu$ 和 $\tau$ 电磁普适性的失效。我们利用来自以下结果: (i) $\beta$-衰变中的电荷守恒, (ii) 各种情境下带电原子的物理影响, (iii) 带电夸克的异常磁矩, (iv) 中微子-电子散射, (v) 红巨星和白矢星中的能量损失, (vi) 对宇宙学诱导热光子质量的限制, 来对 $\epsilon$ 施加限制。虽然 $\epsilon$ 的约束较严格，但 $L_{\mu}-L_{\tau}$ 情形下 $\epsilon$ 可达 $10^{-14}$。