超对称保护的复合轴子:解决强CP问题的新途径

0 下载量 169 浏览量 更新于2024-07-16 收藏 401KB PDF 举报
"高质量的复合轴" 这篇论文探讨的是物理学中的强CP问题,即在量子色动力学(QCD)中,强相互作用违反了电荷共轭和宇称(CP)对称性,但这种违反的程度非常小,远低于实验观测的极限。这引发了一个重要的物理谜题,被称为“强CP问题”。标准模型无法解释这一现象,因此物理学家一直在寻找超越标准模型的理论来解决这个问题。 文章提到了最流行的解决方案之一是引入全球U(1)PQ对称性,这是一种假想的粒子——轴子(axion)的概念。轴子是一种无质量或极轻的玻色子,可以解释强CP问题。然而,这样的全局对称性可能会受到量子引力效应的影响,因为量子引力通常被认为是与全局对称性不兼容的。作者们提出了一种新的构造,通过利用超对称性和SU(N)L×SU(N)×SU(N)R×U(1)X的束缚产品规范群,保护U(1)PQ对称性免受量子引力校正的影响。在这个构造中,U(1)PQ对称性可以被保护到任意高阶,从而实现θ的绝对值小于10^-11,这对于SU(5)模型且f_a(轴子质量参数)小于3×10^11 GeV的情况是可能的。 此外,这种构造还导致了一些低能预测,如出现一个新的U(1)X规范对称性。如果X=B-L(Baryon-minus-Lepton数),这可以自然地解释MSSM( Minimal Supersymmetric Standard Model,最小超对称标准模型)中的μ参数,使其具有大约TeV( TeV,万亿电子伏特)量级的值。μ参数是MSSM中的关键参数,它决定了Higgs场如何与超对称伙伴相互作用,对模型的物理性质有深远影响。 关键词涉及的领域包括束缚(Confinement)、全局对称性(Global Symmetries)和自发对称性破缺(Spontaneous Symmetry Breaking),这些都是粒子物理学和场论中的核心概念。通过这些机制,理论物理学家尝试构建更复杂的模型来解释强CP问题,同时保持理论的一致性和预测能力。该研究提供了一种创新的方法,试图在考虑量子引力效应的同时,维持并利用轴子方案解决强CP问题。