SUSY SU(5)×S4 GUT模型：费米子质量与大θ13 PMNS混合

"SUSY SU（5）×S 4 GUT风味模型，用于费米子质量以及伴随，大θ13 PMNS的混合" 这篇论文介绍了一个基于超对称SU（5） grand unified theory (GUT) 的S 4 风味模型，旨在解释费米子的质量和混合现象，特别是涉及到中微子的混合角度θ13 PMNS。在该模型中，SU（5）的10维表示被分配到S 4 的不同群态：第一代和第三代分配为1 1，第二代分配为1 2。右手中微子的单线态1和三代5阶的反对称部分（$$\overline{\mathbf{5}}$$）被指定为S 4的3 1。 模型的关键在于允许两组黄酮场（flavon fields）的真空期望值（VEV）存在适度的层次结构，即〈Φν〉约为λc乘以〈Φe〉。这种层次结构对于中微子领域的影响显著，能够产生前导顺序（LO）和紧接前导顺序（NNLO）的信号，从而导致三双最大（TBM）混合。上夸克的质量在LO级别即可得到解释。 此外，模型还揭示了底-τ统一，即τ轻子的质量mτ等于底夸克的质量mb，以及Georgi-Jarlskog关系，即μ轻子的质量mμ是奇异夸克ms的3倍，同时提出一个新的质量关系，电子质量me约等于md的8/27，这个新关系源于伴随场H 24引入的Clebsch-Gordan系数。 GUT关系导致较大的夸克混合角θ12 e，这与强相互作用的色荷荷质比（θc）相似。同时，模型成功地实现了夸克混合矩阵V CKM。在带电轻子部门，由于TBM混合的修正，原本在TBM模型中接近零的θ13ν在PMNS矩阵中被调整为大约是θc的一半，即θ13 PMNS ≃ θc / 2，这与实验观测到的大角度θ13 PMNS相符合。 这个SUSY SU（5）×S 4 模型提供了一种理论框架，能有效描述费米子的质量层次结构和混合，尤其是对中微子混合角θ13的精确预测，这在当前的粒子物理学研究中具有重要意义。通过这样的模型，物理学家可以进一步探索宇宙的基本力和粒子之间的相互作用。