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Friedberg - 李政道对称性与中微子味结构

Friedberg - 李政道对称性与中微子味结构. 邢志忠 高能所 2006 年 12 月 1 日. 发现宇称破坏 50 年 庆祝李先生 80 大寿. C.L. Cowan 和 F.J. Reines 首次探测到核反应堆发出的反电子中微子. 李政道 和 杨振宁 首次提出弱相互作用宇称对称性破坏的思想 ( 50 年纪念 ). 那谁和那谁在 1956. 笑傲江湖. 80岁生日. 指导性结论. 对称性是可以破坏的. 而且可能破坏得很大. 大幅度地破坏 Friedberg- 李政道对称性. 质量起源与味结构. 点. 弦. 基本粒子. Glashow 比喻.

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Presentation Transcript

  1. Friedberg-李政道对称性与中微子味结构 邢志忠高能所2006年12月1日

  2. 发现宇称破坏50年 庆祝李先生80大寿

  3. C.L. Cowan和F.J. Reines首次探测到核反应堆发出的反电子中微子 李政道和杨振宁首次提出弱相互作用宇称对称性破坏的思想 (50年纪念) 那谁和那谁在1956

  4. 笑傲江湖

  5. 80岁生日

  6. 指导性结论 对称性是可以破坏的 而且可能破坏得很大 大幅度地破坏Friedberg-李政道对称性

  7. 质量起源与味结构

  8. 点 弦 基本粒子

  9. Glashow 比喻 超对称?? 质量起源 标准模型: Higgs机制 Higgs粒子藏身何处?

  10. 质量谱 的确非常离谱!

  11. 与其他粒子的相互作用

  12. 轻子或夸克的不同代之间是如何被区分的? ----相同的规范量子数,然而彼此不同 夸克质量很强的等级性和很小的味混合角! ----需要某种被排定的味结构 Who ordered that?(I.I. Rabi) 味对称性? 中微子极小的质量和轻子很大的味混合角! 或许隐含着某些味量子数/某种味对称性

  13. 例一 例二 Fritzsch,邢1996 Harrison, Perkins, Scott 2002 模型构造 很多尝试 S3 , S4 , A4 , Z2 , U(1)F , SU(2)F , 等等

  14. Cabibbo (1963)-Kobayashi-Maskawa (1973) Matrix: 实验历史进程:θ12→θ23→θ13→δ ~13°~2° ~0.2° ~65° 1963 1983 1990 2001 最小夸克混合角θ13是精确测量的转折点, 尤其对研究 CP破坏和新物理至关重要. 夸克味混合

  15. Maki-Nakagawa-Sakata (1962) Matrix: 实验历史进程:θ23→θ12→θ13→δ/ρ/σ ~45°~33° <10° ~??? 1998 2001 20xx 20yy 最小轻子混合角θ13是精确测量的转折点, 尤其对研究 CP破坏和新物理至关重要. 轻子味混合

  16. F-李对称性模型

  17. 李先生的新工作

  18. 上周六

  19. Dirac中微子质量算符: 平移不变性 质量矩阵: 行列式 一个中微子为零质量！ 新的味对称性

  20. 加入对称性破缺项: 对角化: -对称性破缺 对称性破坏

  21. θ12 θ23 θ13 θ13 数值结果

  22. 新的对称性破缺方案

  23. Majorana中微子 1906-2006 100年纪念 动机 破坏F-李对称性但保证一个中微子的质量为零 罗舒,邢: hep-ph/0611360 (昨天)

  24. Majorana中微子质量算符: 质量矩阵: 行列式 一个中微子为零质量！ 对称性破缺

  25. (a, b, c为实的情形) 质量谱与味混合

  26. 预言

  27. 讨论 可以引入CP对称性破坏 可以与seesaw机制相结合 可以讨论leptogenesis机制 可以拓展到夸克混合的情形

  28. theta_13的重要性

  29. 质量 物质起源 物质相互转化 味混合 CP破坏 物质-反物质不对称 味物理的核心问题

  30. CP破坏: K介子系统/B介子系统/强CP问题/… 观测事实: 在可观测宇宙范围内没有发现反物质存在的迹象。今天的宇宙为何具有物质-反物质不对称？ 可观测宇宙 地球 (人) Dirac的思辨没有证据 光年 或许存在另 一个由反物 质组成的镜 像世界? (1933) 一个物质世界 物质-反物质不对称

  31. 测量theta_13极为重要 所有的质量、味混合角和CP破坏位相参数目前不能被可靠预言，它们的数值只能依赖于实验测量； 更基本的味理论在可以预见的未来似乎不太可能出现，GUT作为有限，SUSY导致更复杂的味问题； 无论夸克还是轻子物理，关注最小混合角θ13是实验的关键转折点：实验从此进入精确测量阶段； 只有完成对最小混合角θ13的测量，才能开始实施至关重要的寻找轻子/夸克CP破坏效应的实验； 只有在测量最小混合角θ13的阶段或者之后，才能实施至关重要的寻找各种可能的新物理的实验。

  32. 大亚湾 大亚湾核电站 岭澳核电站

  33. 大亚湾实验方案

  34. 机遇与挑战 Muss es sein --- Does it have to be?Es muss sein --- It does have to be! 非如此不可?非如此不可!

  35. 总结与展望

  36. 问题1:中微子是Dirac粒子还是Majorana粒子？ 问题2:中微子究竟有多少种/代/个？ 问题3:中微子的绝对质量？ 问题4:中微子的相对质量？ 问题5:最小轻子混合角究竟有多小？ 问题6:轻子CP对称性破坏？ 问题7:中微子质量起源的动力学及其能标？…… 这些还只是粒子物理学家的很多基本问题中的一部分. 中微子天文学、中微子宇宙学等领域也存在不少难题. 问题

  37. 超低能? 超高能? 超轻味? 超重味? 定位

  38. 2012? (H. Murayama’s Prediction at Neutrino 06) 让历史…那什么…告诉未来? 百亿年前中微子出世, 几十万年前人类出现, 五十年前测到中微子. 歌德 历史给予 我们的最 好的东西 就是它激 起的热情

  39. 李先生的期望

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