探索标准模型中 CP 破坏的起源

在本文中，我们给出了标准模型中 CPV 问题的一个非常一般但非终极的解。我们的研究从一个自然厄米的 ${\bf M^2}\equiv M^q \cdot M^{q\dagger}$ 出发，而非先前假定的厄米 $M^q$。此处采用的唯一假设是 $\bf M^2$ 的实部与虚部可分别由同一个 $\bf U^q$ 矩阵对角化。该假设导出的 $\bf M^2$ 形式仅依赖于五个参数，并可由仅依赖于其中两个参数的 $\bf U^q$ 矩阵解析对角化。若上（下）夸克 sector 中某一参数 $\bf C ~(C')$ 为零，则推导出的两个质量本征值被预言为简并。在得到 $\bf U^q$ 形式后，产生三十六个 $V_{CKM}$ 候选，其中仅八个被分为两组，在 $O(\lambda)$ 量级内符合经验数据。其中一组在数值检验中被进一步排除，存活的一组预言某夸克类型中的简并对是最轻与最重代，而非先前研究假定的较轻两代。然而，本研究仍有一个不令人满意的预言，即一个四重等式，其中四个数值差异很大的 CKM 元被预言相等。这表明此处研究的 $\bf M^2$ 形式因所采用假设仍过于简化，终极解只能通过对含九个参数的未简化 $\bf M^2$ 矩阵直接对角化得到。此处给出的 $V_{CKM}$ 已非常接近这样一种终极 CPV 解。