分立味对称性和广义CP在轻子和夸克混合中的应用及模型构造

发布时间：2018-03-22 09:09

  本文选题：中微子　切入点：味对称性　出处：《中国科学技术大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：在粒子物理中,味混合的起源一直是物理学们家最关心的而未解决的问题之一。在2012年我国大亚湾合作组在国际上率先精确测量了反应堆中微子混合角θ13,至此轻子部分的三个混合角都已经被精确测量。中微子振荡实验的精确测量为人们解决味困惑提供了很好的窗口和难得的机会。目前理解轻子味混合最成功的方式是基于假设高能标下的一个分立的味对称性在低能时在带电轻子和中微子部分破缺到不同的Abelian子群,正是这两个不同的子群导致轻子的味混合。我们讨论了A 和与之相容的第二类广义CP(将它的表示1'与1"互换),分析了它在带电轻子和中微子部分分别破缺到Z3和Z2× CP的轻子混合,得到TM2的轻子混合矩阵。它给出最大的大气混合角和Dirac CP相位、两个Majorana相位都是平庸的、反应堆混合角和太阳混合角之间的关系为sin~2θ12 cos2013 = 1/3。我们在A4和它的第二类广义CP基础上构造了能自然的实现TM2轻子混合的物理模型。在该模型中我们得到了带电轻子的质量等级差和解释了 θ13较小的问题。通过模型无关的分析,我们在S4味对称性和广义CP中得到了 TAM1、BM2、BM3'(BM2')三种轻子混合模式。在这三个混合模式中,所有的混合矩阵都只依赖于一个自由参数θ,它的取值为0到π之间任意实数。这三个混合模式给出的Dirac CP相位为平庸或最大的,而Majorana CP都是平庸的。基于S4和广义CP对称性,我们构造了两个模型,分别用来实现上述T1和BM3'(BM2')的轻子混合矩阵。在TM1的模型中,领头阶(LO)情况下我们得到的是"tri-bimaximal"(TB)的混合矩阵。当考虑到次领头阶(NLO)修正它将进一步破缺到TM1的混合矩阵。在另一个模型中,LO情况下将得到"bimaximal"(BAM)的混合矩阵。引入NLO修正后这个模型将得到BM3'(BM2')的混合矩阵。在这两个模型中我们都能得到带电轻子质量的等级差。我们分析了由A5×H_CP能得到的所有可能的轻子混合,最后得到5种与实验相符的混合模式。这5种混合模式中PMNS矩阵中都只有一列是固定的,固定的列为((?))T(黄金分割的第一列),((?))T(黄金分割的第二列),(1,1,1)T/√3、(√5+1,-2,√5-1)T/4 中的一列。在这5个混合模式中所有的混合角只取决于自由参数θ,Dirac CP破坏相位为平庸的或最大的,Majorana CP相位都是平庸的。基于A5×H_CP 我们在超对称的框架下构造了物理模型。在模型中,LO情况下我们得到的是黄金分割的轻子混合矩阵,NLO情况下混合模式(Ⅲ.3)和(Ⅲ.4)中GR2的轻子混合矩阵被得到。我们对D_(9n,3n)~(1)≥3n×HC 进行了详细的分析。所有可能的剩余对称性和它们对轻子混合参数的预言都被得到了。在"Direct"和"Variant of semidirect"的破缺方法下,都只有一种混合模式能得到目前实验上所测到的混合角的值。在"Semidirect"的破缺方法下得到4种与实验相符的混合模式。对每种混合模式,我们详细的研究了混合角和CP破坏所允许的值。D_(9n,3n)~(1)系列群最初两个群n = 1,2给出的结果就能与实验符合的很好。对于每种情况我们给出了理论对无中微子双贝塔(0νββ)衰变的预言。假设理论在高能标下存在对称性Δ(6n~2)×H_CP,我们对轻子和夸克为味混合做了详细的分析。讨论了所有带电轻子和中微子(上型夸克和下型夸克)部分剩余对称性都为Z2×CP的轻子(夸克)味混合。一般情况下轻子和夸克混合矩阵中只有一个元素是确定的,所有的轻子和夸克混合参数都只依赖于两个只有实参数,两个自由参数都只能在0到π之间取值。最后得到4种实验允许的轻子混合模式和1种实验允许的夸克混合模式。在轻子部分我们取了一些较小的n对轻子混合参数进行了数值的分析,且给出了0νββ 衰变的预言。在夸克部分能得到完全与实验相符的结果的最小的n是69。但n = 7能得到误差为1%的结果,可以作为一个很好的领头阶近似。不仅如此,当n-7是我们还能很好的解释轻子的味混合,即我们能同时解释夸克和轻子的味混合。
[Abstract]:In particle physics, mixing origin has been one of the unsolved problems in physics are most concerned about the home. In 2012 China Dayawan international cooperation group in the first accurate measurement of the Reactor Neutrino mixing angle 13, this three part of the lepton mixing angles have been accurately measured. The accurate measurement of neutrino oscillation experiment to provide a good window and a rare opportunity for people to solve puzzles. Taste now understands the lepton flavor mixing the most successful way is to assume a discrete flavor symmetry energy scale under low energy in the charged lepton and neutrino part breaking to Abelian subgroups based on different, it is this two different in subgroups of lepton flavor mixing. We discuss the A and compatible with second classes of generalized CP (its 1'and 1 ", respectively analyzes its swap) break in the charged lepton and neutrino missing part to Z3 and Z2 * CP lepton mixing, get the lepton mixing matrix of TM2. It is the largest air mixing angle and the Dirac CP two phase, Majorana phase is mediocre, the reactor mixing angle and sun mixing angle on the relationship between the sin~2 cos2013 1/3. in the US. 12 = A4 and its second kinds of generalized CP basis the structure can realize the physical model of TM2 mixed lepton nature. In this model we obtained the quality grade of charged leptons difference and explained. 13 minor problems. Through the analysis of model independent, we got TAM1 in S4 flavor symmetry and generalized CP BM2 BM3'(BM2') three lepton mixed mode. In the three mixed mode, mixed matrix all depends on only one free parameter, its value is 0 to PI between any real number. The three phase Dirac CP mixed mode are mediocre or maximum, while the Majorana CP is flat 搴哥殑.鍩轰簬S4鍜屽箍涔塁P瀵圭О鎬，

本文编号：1647985