具有规范与汤川耦合统一的非超对称 SO(10) 模型

我们研究了一种具有极高能中间对称性破缺尺度的非超对称 SO(10) 大统一理论，在该理论中，不仅规范耦合，而且汤川耦合的统一也通过适当的阈值修正和匹配条件得以实现。对于规范统一，我们关注了几种对称性破缺模式，其中间规范群为 ${\rm SU(4)_C \times SU(2)_L \times SU(2)_R}$（Pati-Salam）和 ${\rm SU(3)_C \times SU(2)_L \times SU(2)_R\times U(1)_{B-L}}$（极小左右对称），假设存在一个附加的全局 U(1) Peccei--Quinn 对称性，并在电弱尺度上引入了补充第二个 Higgs 双态场场的标准模型。我们推导了在两环水平下规范耦合常数统一的条件及其近似解析解，并讨论了质子衰变对所得高能尺度的约束。针对 Pati-Salam 中间破缺模式的情形，我们在两环水平上进一步施加了第三代费米子汤川耦合在高能尺度上的统一。在所考虑的背景下，汤川统一意味着费米子与 SO(10) 群的 10 维和 126 维标量表示的耦合之间存在一种关联。我们考虑了这样一种可能的关联，它可以在 ${\rm E_6}$ 模型中获得，其中前述两个标量场是单一多重态的一部分。考虑到诸如树图阶不存在味改变中性流等唯象特征，我们推导了低能模型参数的约束，特别是两个 Higgs 双态场真空期望值之比 $\tan\beta$ 的约束。