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Twisted Flavors and Tri/bi-Maximal Neutrino Mixing. Phys.Rev.Lett.97,041601,2006 arXiv:hep-ph/0603116. 九州大学 素粒子論研究室 渡辺篤史 with 吉岡興一(九州大学)、波場直之(徳島大学) 2006年 8 月 2 日 @基礎物理学研究所. 高次元時空の枠組みで、余次元方向の境界条件に よる世代対称性の破れを考える . tri/bi-maximal mixing. Contents. Introduction
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Twisted Flavors and Tri/bi-Maximal Neutrino Mixing Phys.Rev.Lett.97,041601,2006 arXiv:hep-ph/0603116 九州大学 素粒子論研究室 渡辺篤史 with 吉岡興一(九州大学)、波場直之(徳島大学) 2006年 8月2日 @基礎物理学研究所
高次元時空の枠組みで、余次元方向の境界条件に高次元時空の枠組みで、余次元方向の境界条件に よる世代対称性の破れを考える tri/bi-maximal mixing Contents • Introduction • Scherk-Schwarz flavor twisting • Tri/bi-maximal neutrino mixing • Summary
それでは不満足なので、実験値にみられる パターンを出せるようなモデルを考えたい Introduction • quark、lepton の質量と世代混合 • 階層的な質量 • クォークセクターの混合は小さい • レプトンセクターの混合は大きい • 標準模型の範囲では、実験値を再現するように、湯川結合定数を手で決める
Introduction • lepton mixing angle [M.C.Gonzalez-Garcia, C.Pena-Garay,’03;A.Bandyopadhyay, S.Choubey, S.Goswami, S.T. Petcov, D.P. Roy,’05] 破れ 世代の対称性 観測パターン
Symmetry breaking • スカラー場の真空期待値 • 余次元時空の境界条件
の変換を考え、 変換前の点と後の点を同一視する 余剰次元方向のコンパクト化 Scherk-Schwarz compactification
の折り返しを考える オービフォールド化 結局、境界条件は
の並進 と は consistency conditions はパリティ の折り返し さらに、 を満たさなければならない
4次元 ニュートリノへの応用 • 簡単のため、まずは5次元時空 • 5次元 Dirac fermion (gauge singlet) • 他の field は4次元 [K.Dienes, E.Dudas, T.Gherghetta,’99]
2 1 3 flavor symmetry • 今回は、 置換群 • 最もシンプルな非可換離散群 • 3世代の粒子に応用しやすい3次元表現をもつ [S.Pakvasa, H.Sugawara,’78; H.Harari, H.Haut, J.Weyers,’78]
は 例えば、 と選んだとすると、 より でなければならない、といった具合 許される boundary condition
のモード展開を代入 について積分 ニュートリノの質量行列を対角化 Lagrangian
ニュートリノの質量行列 固有値 固有ベクトル
ニュートリノの質量 Inverted hierarchy もしくは degenerate Typical mass scale
bulk の Majorana mass boundary 上の Dirac mass ニュートリノの質量 通常の seesaw だと conventional な振る舞い
ニュートリノの混合角 “tri/bi-maximal mixing” [P.F. Harrison, D.H. Perkins, W.G. Scott,’02]
対称性の破れ 一般的に を出すには 1.対称性の破れが大きくなければならない 2.破れの項自体にも、強い相関が必要 の一般形ではない
この操作は に関する折り返しになっている と定義すると 先ほどの は 両方で non-trivial にひねってみると..
のとき と 両方 ひねった効果で、2つの breaking 項 が現れている
のとき で 小
のtriplet Charged-lepton の湯川結合 small mixing for left-handed direction
Summary • Scherk-Schwarz twist による、flavor symmetry の破れを具体的に取り扱える枠組みを提案した • 群をニュートリノセクターに適用した場合、 tri/bi-maximal mixing などの好ましいパターンが 現れる quark sector への応用、 GUT, 現象論の study