在 TeV 尺度下弱相互作用与超荷相互作用的统一
高能物理 - 唯象学
2009-09-29 v2 高能物理 - 理论
摘要
构建了一个现实的 SU(3)_C x SU(3)_W 统一理论，其在轨形 S_1/Z_2 上紧致化具有 TeV 尺度的额外维，在低能 4D 理论中仅留下未破缺的标准模型规范群 SU(3)_C x SU(2)_L x U(1)_Y。Higgs 二重态是体 SU(3)_W 三重态的零模，用于归一化超荷生成元，这显然给出了弱混合角的树阶预测：\sin^2\theta = 1/4。轨形边界条件意味着一组受限的 SU(3)_W 规范变换：在轨形不动点处，仅有 SU(2)_L x U(1)_Y 的变换起作用。这使得夸克可以位于该不动点处，从而克服了如何在统一的 SU(3)_W 理论中引入物质这一长期存在的问题。然而，通常情况下，这种为将夸克纳入理论所必需的 SU(3)_W 对称性的局域、显式破缺，会破坏弱混合角的树阶预测。通过增大额外维的体积以稀释局域 SU(3)_W 破坏的效应，这一表面上的矛盾得以调和。在电弱理论于有效理论截断标度处强耦合的情况下，弱混合角的辐射修正可以被可靠地计算，并用于预测紧致化标度：无超对称时为 1 - 2 TeV，超对称理论则在 3 - 6 TeV 范围内。电弱统一为 SU(3)_W 的实验特征是一组质量为 1/2R 的“弱伙伴”，它们均带电荷，预计可在 LHC 上被探测到。这些粒子包括电荷为 (++,+) 的规范粒子二重态，以及一个带电标量。当成对产生时，它们会产生包含多个带电轻子、大的缺失横能量以及可能的 Higgs 和电弱规范玻色子的事件。
引用
@article{arxiv.hep-ph/0202107,
title = {Unification of Weak and Hypercharge Interactions at the TeV Scale},
author = {Lawrence J. Hall and Yasunori Nomura},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0202107},
year = {2009}
}
备注
13 pages, LaTeX, note added on charge quantization