$E_6$ 大统一、双态-三态分裂与反常 U(1)_A 对称性

我们提出了一个具有反常 U(1)_A 规范对称性的 $E_6$ 大统一理论 (GUT) 中的自然 Higgs 部分。在该情景下，可以实现双态-三态分裂，同时抑制由维度 5 算符导致的质子衰变。无需精细调节即可实现规范耦合统一。GUT 标度通常低于通常的 GUT 标度 $2\times 10^{16}$ GeV，在未来的实验中可以观测到由维度 6 算符导致的质子衰变。该模型中核子的寿命粗略估计为 $\tau_p(p\to e^+\pi^0)\sim 3\times 10^{33}$ 年。结果表明，该 Higgs 部分与其中一位作者提出的物质部分相容，后者再现了包括大混合角中微子混合在内的现实夸克和轻子质量矩阵。结合 Higgs 部分与物质部分，我们可以得到完全一致的 $E_6$ GUT。输入参数仅为 Higgs 部分的 8 个整数反常 U(1)_A 荷（单态 Higgs 为 +3）以及物质部分的 3 个（半）整数荷。