三环模型解析750 GeV双光子过量：中微子质量、暗物质与μg-2异常

本文主要探讨了一个在高能物理领域的重要议题，即如何在中微子质量、暗物质、μg-2（μ子磁矩异常）和大型强子对撞机（LHC）观测到的750 GeV双光子过量现象之间建立一个统一的理论框架。研究者基于Krauss, Nasri, 和 Trodden模型的结构，构建了一个三环中微子质量模型。 在这个模型中，微小的中微子质量不是通过传统的Yukawa相互作用产生的，而是由新粒子（具有耦合常数约为0.1-1和TeV级别的质量）的环效应自然产生。这些新粒子的引入为理论模型提供了一个自然的解释，同时保持了理论的可重整化性，即所有的量子效应都可以通过有限次的洛伦兹不变积分来描述。 特别地，模型中运行在三环图中的最轻的右手中微子被认为可能是暗物质的潜在候选者。暗物质是宇宙中占据主导地位但未被直接观测到的成分，因此这个模型为暗物质的研究提供了新的可能性。 μg-2的测量结果与标准模型的预测存在偏差，这种差异可以通过额外的多电荷轻子和标量玻色子组成的单环图来补偿。这样的设计不仅解释了实验数据，还扩展了我们对基本粒子性质的理解。 对于750 GeV的双光子过量，文章提出了一种解释，其中添加了一个同位旋单线态实标量场，其质量恰好为750 GeV。这个质量并非孤立设定，而是通过胶子聚变产物与希格斯玻色子的混合得到，这一机制使得模型能够解释在LHC上观察到的异常信号。为了匹配实验数据，作者将新增带电粒子的质量设置为375 GeV，并调整相关耦合常数，使其贡献的双光子过程截面达到约几 femtobarn (fb)的水平，这是一个重要的物理信号。 总结来说，这篇论文不仅深入探讨了粒子物理学的前沿问题，还展示了如何通过巧妙的理论构建，将多个未解的物理现象联系起来，这在粒子物理和宇宙学的研究中具有重要意义。通过这个模型，科学家们得以在理论层面上推进我们对基本粒子和宇宙组成的理解。