标准模型在具有体轻子数 $U(1)$ 的交叉 D-膜构型中的极小嵌入

最近研究表明，通过考虑由质量轻于 LEP 能量、且与当前实验极限一致的规范轻子数少数 Kaluza-Klein（KK）态的贡献，可完全解释缪子反常磁矩的理论值与实验值之间的差异。在本文中，我们构造了标准模型（SM）在具有规范轻子数的 D-膜构型中的极小嵌入。为产生此类 KK 模，轻子数规范玻色子必须存活于沿体至少一个“大”额外维度延展的阿贝尔 $U(1)_L$ 膜上，其紧致化尺度为 $M_L\sim\mathcal{O}(10-10^2~{\rm GeV})$（对应弦尺度 $M_s\sim 10~{\rm TeV}$）。因此，$U(1)_L$ 不能参与超电荷的线性组合。我们证明该框架的极小实现包含五组膜栈：仅在四维有效延展的 SM 色 $U(3)_c$、弱 $U(2)_w$ 与阿贝尔 $U(1)$ 膜栈，体 $U(1)_L$，以及第五个 $U(1)^{'}$ 膜。借助这五个阿贝尔因子，人们会发现除超电荷外还存在第二个无反常线性组合，其不与 SM 谱耦合，无论是在非超对称情形还是模型极小超对称扩展中皆然。文中亦展示了如何将右手中微子纳入谱中，以及由两个非 SM 膜产生、并通过 $U(1)_L$ KK 模与 SM 耦合的费米子如何提供暗物质候选者。最后，研究了以仅规范缪子轻子数的膜替代 $U(1)_L$ 来破坏轻子味普适性的可能性，此举可规避多数实验约束并拓展解释缪子磁矩差异的参数空间。