守恒对称性、Georgi-Machacek 模型及其他标量扩展

在 SU(2) 规范理论中，若规范玻色子在自发对称性破缺后简并，显然这些质量项在一个未破缺的整体 SU(2) 对称性下不变。纯规范项在该对称性下也不变。此对称性称为{\em 守恒对称性}（CS）。在 $\rm SU(2)\times U(1)$ 规范理论中，CS 意味着 $W$ 与 $Z$ 玻色子之间的质量关系。标准模型（SM）及其标量 sector 的多种扩展均具有此种对称性。本文中，我们批判性考察 CS 的概念，并表明依据标量的规范耦合与自耦合，可能存在三类不同的 CS。在保持 CS 的旧模型中，我们讨论了双 Higgs 二重态模型以及 Georgi 与 Machacek 的一个二重态加两个三重态模型。我们表明，对于两三重态扩展，Georgi-Machacek 模型并非具有 CS 的最一般可能。相反，我们发现作为最一般扩展，一个具有更多参数因而现象学更丰富的新型号。我们也讨论了该新模型的一些后果。