隐藏对称性及其对粒子物理的影响

本论文研究SM中及其解决SM和MSSM各种问题的离散规范对称性。例如R-parity、mu-term、稳定axion解等。规范重力无标量SM在重整化层面上具有离散Z_3规范对称性，称为baryon parity。这一对称性在离散层面上是无异常的，这是由于三个世代的存在所致。该对称性可有效地在ΔB=3 mod 3水平上作用，这也与来自SM中非扰动过程纠正（如electroweak instanton和sphaleron过程）的预测一致。该对称性与简单GUTs不一致，因为这些理论显式地破坏了它。因此，这种baryon parity为新物理（如GUTs）提供了强烈线索。量子力学上，我们估算了由该对称性预测的三核衰变速率。我们发现一种简单U(1)实现方式，伴随右手中微子的存在，这种baryon parity可自然地产生。我们研究了 gauged R-parity。我们也研究了各种不同的mu-term问题通过对称性分类的方法。一个以异常U(1)对称性的Z_4子群为例。另一种解决方案来自SUSY版本的不可见axion。讨论了离散味觉规范对称性来解释观察到的f fermion质量层次。D-term splitting问题随后可被避免。在最后部分，我们展示了如何使用离散规范对称性来稳定QCD不可见axion解，针对DFSZ和KSZ不可见axion模型。