扩展 SU(5) 大统一理论中的质子衰变与规范耦合统一：45维希格斯表示

我们提出了一个扩展的 SU(5) 大统一理论（GUT）的全面研究，该理论引入了一个45维希格斯表示，以解决最小 SU(5) GUT 的缺陷，例如无法产生现实的费米子质量层级以及质子稳定性不足。通过考虑45-希格斯标量分量的层级质量谱，我们证明了可以实现成功的规范耦合统一（GCU）。当色八重态标量、色三重态标量和色反三重态标量的质量显著轻于45-希格斯其他分量时，它们在实现GCU中起着关键作用。我们关注由色反三重态标量交换介导的质子衰变通道。假设45-希格斯与所有三代费米子耦合，我们确定了能够实现低能下观测到的费米子质量矩阵的45-希格斯汤川耦合。我们利用从重整化群演化和GUT能标匹配条件获得的汤川耦合计算质子衰变率，从而探讨质子衰变率对模型参数的依赖性。我们发现 $p \to \nu \pi$ 模式对色反三重态标量质量 $M_{S_1}$ 施加了最严格的约束。我们还研究了不同质子衰变模式导出的 $M_{S_1}$ 下限之间的相关性。