SUSY破裂尺度变化对耦合统一的影响

"SUSY断裂尺度变化对汤川和量具耦合的影响" 在超对称（SUSY）理论中，SUSY断裂尺度（ms）是一个关键参数，它决定了超对称粒子与标准模型粒子之间的能量差异。这篇研究文章深入探讨了当这个尺度改变时，对轨距耦合（gauge couplings）和Yukawa耦合（Yukawa couplings）统一的影响。轨距耦合是指标准模型中不同力的基本力量的统一，而Yukawa耦合则涉及fermion（如夸克和轻子）与Higgs场的相互作用，决定了fermion的质量。 文章指出，如果假设所有超对称粒子的质量都由一个单一的SUSY断裂尺度决定，那么随着ms的增大，轨距耦合的统一尺度也会相应增加。这意味着更重的SUSY粒子导致强、弱和电磁力的统一发生在更高的能量尺度上。这种统一是超对称理论的一个重要预测，因为它可以解决标准模型中的某些问题，比如 gauge hierarchy问题。 另一方面，对于Yukawa耦合，特别是第三代（如顶夸克和tau轻子）的Yukawa耦合，统一尺度随ms的增加而减小。这可能会影响三代fermion的质量关系以及它们与Higgs场的相互作用。Yukawa耦合的这种变化可能会对粒子质量的预测产生影响，特别是对于质子的稳定性，因为较弱的Yukawa耦合可能导致质子衰变速率减慢，从而延长其衰变寿命。 为了实现更长的质子衰变寿命，理论中通常需要提高统一尺度。同时，为了满足实验观测，可能还需要调整三重态多重色粒子（如gluino和squarks）的质量。这些粒子在SUSY模型中扮演着重要角色，因为它们通过RGE（Renormalization Group Equations）影响耦合的演化。在本文中，作者使用了两环RGE来研究轨距和Yukawa耦合随ms的变化，这种方法简化了分析，但可能忽略了重粒子阈值效应，这些效应可能会造成几个百分点的差异。 由于文章是开放获取的，任何感兴趣的人都能阅读并引用，这有助于进一步推动超对称理论的研究。SCOAP3（促进开放访问出版的国际合作项目）资助了这篇文章的发表，以支持物理学领域的开放科学实践。 这项工作揭示了SUSY断裂尺度变化对基本物理参数的重要影响，为理解和预测高能物理现象提供了有价值的信息。通过细致的RGE分析，研究人员能够探索超对称模型中的未解问题，这些研究结果对未来的粒子物理实验和理论发展具有重要意义。