Quark-lepton komplementaritet

Kvark -lepton komplementaritet ( QLC ) är en möjlig grundläggande symmetri mellan kvarkar och leptoner . Först föreslogs 1990 av Foot och Lew, det antar att leptoner såväl som kvarkar finns i tre " färger ". Sådan teori kan reproducera standardmodellen vid låga energier, och därför kan kvark-leptonsymmetri realiseras i naturen.

Möjliga bevis för QLC

Senaste neutrinoexperiment bekräftar att Pontecorvo–Maki–Nakagawa–Sakata-matrisen U _PMNS innehåller stora blandningsvinklar . Till exempel ger atmosfäriska mätningar av partikelsönderfall
θ
^PMNS ₂₃ ≈ 45°, medan solexperiment ger
θ
^PMNS ₁₂ ≈ 34°. Jämför med - dessa resultat med θ PMNS 13 ≈ 9° som är klart mindre, ungefär 1/4 i ~ matrisen 1/3
×
^storleken _, och kvarkblandningsvinklarna Cabibbo –Kobayashi–Maskawa U _CKM . Den skillnad som naturen indikerar mellan kvark- och leptonblandningsvinklar har setts i termer av en "quark-lepton-komplementaritet" som kan uttryckas i relationerna

$\theta _{12}^{\text{PMNS}}+\theta _{12}^{\text{CKM}}\approx 45^{\circ }\,,$

$\theta _{23}^{\text{PMNS}}+\theta _{23}^{\text{CKM}}\approx 45^{\circ }\,.$

Observera att den magiska vinkeln på $45^{\circ }\,$ är som samma teoretiska härledning av teoretisk fysiker Hung-Te Su i Taiwan, vars två artiklar har granskats om Phys. Lett. B och är redo att publiceras på Phys. Rev. C, respektive. Möjliga konsekvenser av QLC har undersökts i litteraturen och i synnerhet en enkel överensstämmelse mellan PMNS- och CKM-matriserna har föreslagits och analyserats i termer av en korrelationsmatris . Korrelationsmatrisen VM definieras grovt som produkten av CKM- och PMNS _- matriserna:

$V_{\text{M}}=U_{\text{CKM}}\cdot U_{\text{PMNS}}\,,$

Enhet innebär:

$U_{\text{PMNS}}=U_{\text{CKM}}^{\dolk }V_{\text{M}}\,.$

Öppna frågor

Man kan fråga sig varifrån de stora leptonblandningarna kommer? Är denna information implicit i form av ${\displaystyle V_{M}}-$ matrisen? Denna fråga har undersökts mycket i litteraturen, men svaret är fortfarande öppet. Vidare, i vissa Grand Unification Theories (GUT) kan den direkta QLC-korrelationen mellan CKM och PMNS- blandningsmatrisen erhållas. I denna klass av modeller bestäms ${\displaystyle V_{M}}- matrisen av den tunga$ Majorana- neutrinomasmatrisen.

Trots de naiva relationerna mellan PMNS- och CKM -vinklarna visar en detaljerad analys att korrelationsmatrisen är fenomenologiskt kompatibel med ett tribimaximalt mönster, och endast marginellt med ett bimaximalt mönster. Det är möjligt att inkludera bimaximala former av korrelationsmatrisen $V_{M}$ i modeller med renormaliseringseffekter som är relevanta, dock endast i särskilda fall med $\tan \beta > 40$ och med kvasi-degenererade neutrinomassor.

Se även

• Leptoquark

Fotnoter

•   Chauhan, BC; Picariello, M.; Pulido, J.; Torrente-Lujan, E. (2007). "Quark-lepton komplementaritet, neutrino och standardmodelldata förutsäger θ
  ^PMNS ₁₃ = ( 9
  +1 −2 )°". European Physical Journal C . 50 (3): 573–578. arXiv : hep-ph/0605032 . Bibcode : 2007EPJC...50..573C . doi : 10.1140/epjc/s10052-007-0212-z . S2CID 118107624 .
•   Patel, KM (2011). "En SO (10) × S _4- modell av Quark-Lepton-komplementaritet". Fysik Bokstäver B . 695 (1–4): 225–230. arXiv : 1008.5061 . Bibcode : 2011PhLB..695..225P . doi : 10.1016/j.physletb.2010.11.024 . S2CID 118623115 .