The Effect of Quark Sector Minimal Flavor Violation on Neutrinoless Double Beta Decay
中微子质量是狄拉克质量还是马约拉纳质量的问题是中微子领域中最重要也是最困难的问题之一。对无中微子双β衰变的研究可能有助于解决这个问题,但也对新的高维Delta L=2算子敏感。在本文中,我们放置两个唯象约束这些运营商在维d<=11。首先,我们要求算符遵守标准模型的夸克味对称性,任何违反对称性的行为都是由于汤川相互作用造成的,这一方案被称为最小味违反(MFV)。其次,我们要求产生无中微子双β衰变的算符,以及任何与味对称性相关的算符,不诱导超过0.05 eV的中微子质量,这是大气中微子数据所暗示的极限。我们发现,这些要求严格限制的运营商,可以违反轻子数,这样,大多数可以不再有助于中微子双β衰变在可观测的速率。值得注意的是,夸克味对称性可以在限制新的轻子物理学中发挥如此强大的作用,即使该物理学不是夸克味改变的。那些能够模拟马约拉纳中微子质量的少数算子随后出现在TeV以下的截止值,并代表了可以在LHC或未来的线性对撞机上直接探测的新物理。
2008-10-16 hep-ph
Fundamental Symmetries and Conservation Laws
我讨论了最近的进展,在低能量测试的对称性和守恒定律,包括原子和原子核的宇称不守恒,电偶极矩测试的时间反演不变性,β衰变相关研究,和衰变违反分离(家庭)和总轻子数。
2009-02-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutrinoless double beta decay in the left-right symmetric models for linear seesaw
在一类左右对称的线性跷跷板模型中,由左右手带电电流共同引起的无中微子双β衰变只依赖于左右对称性和电弱对称性的破缺细节.如果右手荷电规范玻色子的能量在100 TeV以下,这种无中微子双β衰变可以达到实验灵敏度。
2016-09-06 hep-ph
Shape and pairing fluctuations effects on neutrinoless double beta decay nuclear matrix elements
本文用包含形变和对涨落的能量密度泛函方法计算了最有希望探测无中微子双β衰变的核矩阵元。该方法保留了粒子数和角动量对称性,可以应用于任何衰变,而无需额外的微调。计算中采用有限程密度相关的Gogny力。相对于没有包含配对波动的情况下发现的NME中的$10\%-40\%$的增加被获得,减少了这些同位素的预测半衰期。
2014-01-03 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutrinoless double beta decay and Sterile dark matter in extended left right symmetric model
我们研究了一个基于味对称的扩展的左右对称模型(LRSM),它具有一个占主导地位的II型跷跷板机制,并探讨了相关的中微子现象。模型的粒子内容包括通常的夸克和轻子以及费米子扇区中每代额外的不育费米子,而标量内容则包含希格斯双峰和标量双峰。利用$A_{4}\times Z_{4}$离散对称性实现了LRSM的这种扩展。在这项工作中,我们还包括了无菌中微子暗物质(DM)现象学的研究,随着中微子双β衰变的框架内。
2022-06-01 hep-ph
Tri-bimaximal neutrino mixing and neutrinoless double beta decay
我们提出了一个三双峰轻子混合方案,其中无中微子双β衰变率(bb 0 v)有一个下限,该下限与由当前数据确定的比值α = Dmsol/Dmatm以及表征太阳中微子子系统的未知Majorana CP相φ 12相关。对于特殊值phi 12 = pi/2(与CP符号相反的中微子),当Dmsol/Dmatm = 3/80时,bb 0 v速率在树级消失,仅允许在3 sigma。对于所有其他情况下的速率是非零的,并在当前和预计的实验灵敏度接近phi 12 =0。我们建议两个模型实现这个计划的A4 xZ 2和A4 xZ 4味对称性。
2008-04-09 hep-ph
JUNO and Neutrinoless Double Beta Decay
我们研究了JUNO实验中振荡参数的精确确定对无中微子双β衰变半衰期预测的影响。结果表明,JUNO能以低于1%的不确定度测量太阳中微子混合角。这特别意味着,在颠倒的质量排序中,有效质量的最小值基本上是已知的,没有不确定性。我们证明,这减少了半衰期的预测范围,以测试这个值的一个因素。剩下的不确定性是由核基质元素引起的。这对未来的双β衰变实验有重要的影响,这些实验的目的是排除中微子的颠倒质量排序或马约拉纳性质。
2015-07-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Beta-Decay Spectrum and Lorentz Violation
相对论及其背后的洛伦兹和CPT不变性代表了物理学的关键原理,因此需要在尽可能广泛的能量尺度和物理系统范围内进行持续的实验研究。研究了在精确的$β$ -衰变实验中检验这些对称性的可能性,重点是KATRIN。据发现,countershaded偏离相对论,这是一个特殊的挑战,检测,在这样的实验中是可以访问的。在这种情况下,有人认为,KATRIN将在一个很好的位置进行有史以来第一次实验研究中微子中的反遮蔽洛伦兹和CPT破缺。
2021-12-27 hep-ex hep-ph
Analytically expressed constraint on two Majorana phases in neutrinoless double beta decay
我们假设无中微子双β衰变是由三个轻的Majorana中微子交换引起的。在此假设下,我们用微扰法得到了有效Majorana质量的等值线方程,它是两个CP破坏Majorana相的函数。代表等值线的方程(两个马约拉纳相位之间的约束方程)由六个参数解析表示:两个轻子混合角,两种中微子质量平方差,最轻的中微子质量标度和有效马约拉纳质量。讨论了最轻中微子质量尺度变化时,两个Majorana相之间的约束方程的变化。
2014-09-26 hep-ph
Ab Initio Treatment of Collective Correlations and the Neutrinoless Double Beta Decay of $^{48}$Ca
利用手征有效场论中的哈密顿量,将介质内相似重整化群与生成坐标方法相结合,建立了一个描述任意形变中质量核的新框架.该方法利用了第一种方法捕获动态相关性的能力,第二种方法包括集体相关性而不违反对称性。我们使用我们的计划来计算的矩阵元素,管理的无中微子双β衰变$^{48}$钙$^{48}$钛,并发现它有值$0.61$,接近或低于大多数唯象方法的预测。这一结果为重核如$^{76}$ Ge、$^{130}$ Te和$^{136}$ Te衰变的矩阵元的从头计算打开了大门。
2020-05-27 hep-ph nucl-ex nucl-th
Towards an effective field theory approach to the neutrinoless double-beta decay
原子核中的弱相互作用是检验标准模型的许多基本对称性的一个著名场所。特别是,无中微子双β衰变提供了检验超越标准模型理论的可能性,该理论预测中微子是马约拉纳费米子,轻子数守恒被破坏。本文着重讨论了无中微子双β衰变的有效场论方法,用于提取有关负责这一过程的超标准模型拉格朗日量的性质的信息。我们使用壳模型核矩阵元和最新的实验下限的半衰期提取轻子数违反参数的五个实验感兴趣的核,和下限的新物理的能量标度。
2017-09-29 hep-ph nucl-th
Dark matter stability from non-Abelian discrete flavor symmetries
在非阿贝尔avour对称性重整化模型的框架下,我们提出了一种暗物质稳定性的机制。同样的非阿贝尔离散avor对称性,占所观察到的模式的中微子振荡,自发地打破了一个Z2子群,使DM稳定。最简单的方案导致一个标量双重DM可能在核反冲实验中检测到,逆中微子质量等级,因此无中微子双β衰变率可用于即将到来的搜索。
2011-12-13 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinoless Double Beta Decay with R-parity Violation
我们考虑最近观察到的无中微子双β衰变的最小超对称标准模型与R-宇称违反耦合λ ^'}的背景下。我们观察到,目前大多数关于R宇称破坏耦合的实验界限并不排除无中微子双β衰变是由R宇称破坏引起的可能性。但如果考虑K-棒{K}振荡,我们发现必须使R-宇称破坏耦合依赖于产生,才能与所观测到的无中微子双β衰变相适应。此外,我们还需要一些机制来抵消大的R宇称破坏耦合对K-杆{K}混合的贡献。我们通过假设第一代和第二代夸克扇区与第一代轻子扇区之间不存在R宇称违反耦合来实现这种抵消,除了项W= lambda_{111} ^{c} L_{1} Q_{1} D_{1} ^{c},它是导致所观察到的无中微子双β衰变的原因。
2002-06-26 hep-ph
Theoretical description of the neutron beta decay in the standard model at the level of 10^{-5}
在标准模型(SM)的框架下,给出了中子β衰变在10^{-5}水平上的理论描述.本文计算了极化中子、极化电子和非极化质子的中子寿命和中子β衰变的相关系数,考虑了O阶辐射修正(αE_e/m_N)~ 10^{-5}对Sirlin的O(α/π)级内外辐射修正;(E^2_e/m^2_N)~ 10^{-5},由弱磁性和质子反冲引起,和iii)10^{-5}阶的威尔金森修正(Wilkinson,Nucl.Phys.A377,474(1982))。这些修正定义了中子β衰变理论描述的10^{-5}水平的SM背景,这是在SM之外的相互作用的实验研究所需要的,实验不确定性为10^{-5}的几个部分。
2021-08-31 hep-ph nucl-ex nucl-th
Precision analysis of electron energy spectrum and angular distribution of neutron beta decay with polarized neutron and electron
本文给出了极化中子和极化电子为10^(-3)阶的中子的β衰变和辐射β衰变的电子能谱和角分布的相关系数的精确分析。相关系数的计算是在标准模型中进行的,弱磁性和质子反冲的贡献为10^(-3)级,在大质子质量膨胀中为次主导级,辐射修正为“α/π ~ 10^(-3”级,在大质子质量膨胀中为主导级。所得到的结果可用于设计实验,寻找超过标准模型的10^(-4)阶相互作用的贡献。
2021-02-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Symmetries in subatomic six-quark fermions
四夸克介子和五夸克费米子系统存在的证据重新引起了人们对寻找其他多夸克系统的兴趣。我们探讨了在核介质中存在两个核子自旋-同位旋量子数的六夸克集团组态的可能性。如果利用所有的对称性,特别是轨道、色旋$SU(6)_{cs}$和同位旋SU(2),对这种团簇的研究是可行的。我们研究了这种团簇是否有助于由重中微子或其他外来粒子介导的无中微子双β衰变,因为在常规核物理中,由于核硬核的存在,相关的核矩阵元素被抑制。
2022-02-09 hep-ph nucl-th
Probing Beyond the Standard Model Physics with Double-beta Decays
本综述探讨了利用核双β衰变探测超出标准模型的新物理,汇集了相关的唯象理论与实验进展,重点关注可测试模型、最灵敏的探测技术及未来的发现机遇。
2023-04-14 hep-ex hep-ph
R-Parity violating flavor symmetries, recent neutrino data and absolute neutrino mass scale
我们研究了一种非常普遍的味对称性在控制超对称模型中R-宇称破坏强度中的作用。我们假设只有轻子在一个整体对称性下带电,这个整体对称性的破缺会导致轻子数(因此也会导致R宇称)的破坏。在这种对称性下,轻子的电荷分配使得独立轻子数违反耦合的总数从39减少到6。对这些味道关联耦合的最严格的限制来自中微子质量和混合以及K_L -> eμ的未观测。我们发现,这样的情况下,预测一个几乎消失的最小中微子质量本征值,允许即将到来的一代无中微子双β衰变实验,以揭示层次。
2011-09-28 hep-ph
The meV frontier of neutrinoless double beta decay in the JUNO era
INFN Sezione di Roma Tre(罗马第三大学INFN分部);SISSA/INFN(的里雅斯特国际高等研究学校/意大利国家核物理研究所);Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(东京大学 Kavli宇宙粒子与天体物理前沿研究中心(WPI));Institute of Nuclear Research and Nuclear Energy, Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院核研究与核能研究所)
JUNO时代通过更新条件确保马约拉纳质量超过阈值,分析不同相位情景下的中微子性质。
2026-03-06 hep-ph
The $10^{-3}$ eV Frontier in Neutrinoless Double Beta Decay
对无中微子双β衰变的观测将允许建立轻子数破坏和中微子的马约拉纳性质。在3-中微子混合的情况下,这个过程的速率由无中微子双β衰变的有效马约拉纳质量$|\langle m \rangle|$控制。对于正常有序的中微子质谱,这是有利于最近的整体拟合与倒序谱,$|\langle m \rangle|$可以显着抑制。考虑到更新的中微子振荡参数的数据,我们调查的条件下,$|\langle m \rangle|$的情况下,频谱与正常序超过$10^{-3}~(5\times 10^{-3})$电子伏特:$|\langle m \rangle|_\text{NO} > 10^{-3}~(5\times 10^{-3})$电子伏特。我们首先分析无约束轻子CP破坏Majorana位相的一般情况。我们表明,特别是,如果中微子质量的总和被发现满足$Σ> 0.10$电子伏特,那么$|\langle m \rangle|_\text{NO} > 5\times 10^{-3}$电子伏特的任何值的马约拉纳阶段。我们还考虑的情况下,这些阶段的值是CP保存或符合预测计划相结合的味道和广义CP对称性。
2018-06-08 hep-ph
Test of the Standard Model in Neutron Beta Decay with Polarized Electron and Unpolarized Neutron and Proton
本文计算了极化电子与非极化中子、质子的中子β衰变的电子能量和电子反中微子角分布的相关系数。计算是在标准模型(SM)中进行的,考虑了弱磁、质子反冲和辐射修正的贡献为10^{-3}阶,威尔金森修正的贡献为10^{-5}阶(Wilkinson,Nucl.Phys.A377,474(1982)和Ivanov等,Phys. Rev. C95,055502(2017))和SM之外的相互作用的贡献。所获得的结果可以用于分析关于在10^{-4}水平上搜索超过SM的相互作用的实验数据(Abele,Hyperfine Interact. 237,155(2016))。计算了G-奇相关的贡献,发现其水平为10^{-5},与Gardner和Plaster(Phys. Rev. C87,065504(2013))和Ivanov等人(Phys. Rev. C98,035503(2018))获得的结果一致。
2021-02-03 gr-qc hep-ph nucl-ex
Violations of discrete space-time symmetries in chiral effective field theory
本文综述了强子和核系统中离散时空对称性破坏的理论描述的最新进展。我们重点讨论了标准模型弱相互作用引起的宇称破坏和时间反演守恒相互作用,以及非零QCD θ项或超越标准模型物理引起的宇称破坏和时间反演破坏相互作用。我们讨论了这种相互作用的起源,并回顾了手征有效场论扩展的发展,包括离散对称性破坏。本文讨论了多体破坏手征拉格朗日量和核子-核子势的构造及其在少体系统中的应用。
2016-04-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
Precision analysis of pseudoscalar interactions in neutron beta decays
我们分析了由低能强相互作用引起的单π极交换和超标准模型的赝标相互作用对极化中子、极化电子和非极化质子的中子β衰变相关系数的贡献。赝标相互作用的贡献强度由有效耦合常数C_ps = C^(BSM)_ps + C^(BSM)_ps定义。我们证明了交换的贡献是C^(π)_ps ~ - 10^(-5)级.赝标相互作用BSM的有效耦合常数C^(BSM)_ps原则上可以是复数。使用的结果,获得冈萨雷斯-阿隆索等人。(Prog.部分Nucl.Phys.104,165(2019))我们发现有效耦合常数C^(BSM)_ps的实部和虚部的值分别受-3.5x10 ^{-5} < ReC^(BSM)_ps < 0和ImC^(BSM)_ps <-2.3x10 ^(-5)的约束。所获得的结果可以用作理论背景,用于在$10^{-5}$的几个部分或甚至更好的精度水平下,在具有极化中子、极化电子和非极化质子的中子β-衰变的不对称性中相互作用BSM的贡献的实验搜索(Abele,Hyperfine Interact.237,155(2016))。
2019-12-09 gr-qc hep-ph nucl-ex
Gauge and Infrared Properties of Hadronic Structure of Nucleon in Neutron Beta Decay to Order O(α/π) in Standard V - A Effective Theory with QED and Linear Sigma Model of Strong Low--Energy Interactions
在弱相互作用的标准V-A理论、量子电动力学(QED)和低能强相互作用的线性σ模型(LsM)下,我们分析了中子β衰变到大核子质量膨胀中的主导阶时中子和质子的强子结构的规范和红外性质。我们证明了描述核子强子结构对中子β衰变率的O(α/π)级辐射修正的完整费曼图是规范非不变的和不可重整化的。我们表明,规范的非不变的贡献并不依赖于电子的能量与Sirlin的强低能相互作用的贡献的分析(物理评论164,1767(1967))。结果表明,由核子强子结构引起的中子辐射β衰变和中子β衰变的红外发散和依赖于电子能量的贡献在中子寿命中被抵消。然而,我们发现,由核子的强子结构引起的虚光子交换对中子寿命的发散贡献,甚至在形式上是不可重正化的。这种不可重整化可以用强子-轻子流-流相互作用的有效V-A顶点不是包括QED和LsM在内的组合量子场论的顶点这一事实来解释。
2018-06-21 gr-qc hep-ph nucl-ex
Infrared Properties of Hadronic Structure of Nucleon in Neutron Beta Decays to Order O(α/π) in Standard V - A Effective Theory with QED and Linear Sigma Model of Strong Low--Energy Interactions
在弱相互作用的标准V-A理论、量子电动力学(QED)和低能强强子相互作用的线性σ模型(LsM)下,我们分析了中子β衰变到大核子质量膨胀的主导阶时中子和质子的强子结构的红外性质。我们证实了Sirlin(Phys.Rev.164,1767(1967))计算的核子强子结构对大核子质量膨胀中的辐射修正的贡献的有效性和高置信度。在相对于Sirlin的红外发散贡献为10^{-5}量级的水平上,中子辐射β衰变(内韧致辐射)我们发现核子的强子结构通过一π极交换对中子辐射β衰变的中子寿命率有红外发散贡献,这应该被虚光子交换对中子β衰变的贡献所抵消。继Ivanov等人(1805.09702)之后,我们认为,在包括标准电弱模型(SEM)和强低能相互作用的LsM的组合量子场论中,可以很好地进行这种抵消的一致性分析,其中有效的V-A强子-轻子电流-电流顶点是由W^- -电弱玻色子交换引起的。
2018-06-22 gr-qc hep-ph nucl-ex
Lorentz Invariance and Origin of Symmetries
在这封信中,我们重新考虑洛伦兹不变性在所观察到的内部对称性的动力学生成中的作用。我们认为,一般来说,洛伦兹不变性只能施加在这个意义上说,所有的洛伦兹非不变的影响所造成的自发击穿的洛伦兹对称性是物理上不可观察的。值得注意的是,将这一原理应用于最广义的相对论不变的拉格朗日量,并对所有涉及的场进行任意耦合,这本身就导致了对称性的出现,更重要的是,在阿贝尔和非阿贝尔的情况下,都导致了无质量的矢量场来衡量这种对称性。相反,纯粹的全局对称性只是作为规范对称性的偶然结果而产生的。
2001-06-04 hep-ph hep-th
A neutrino mass-mixing sum rule from SO(10) and neutrinoless double beta decay
最小SO(10)大统一模型提供了中微子质量模式和混合的唯象预测。这是几个特征相互作用的结果,即:i)跷跷板机制; ii)存在一个中间尺度,其中B-L规范对称性被打破,右手中微子获得马约拉纳质量; iii)对称狄拉克中微子质量矩阵,其模式接近上型夸克。在这个框架中,出现了两个自然特征。正常的中微子质量等级是唯一允许的,有一个近似的关系,包括轻中微子质量和混合参数。这与水平味对称被调用时发生的情况不同。在这种情况下,实际上,中微子混合或质量关系已经在文献中单独得到。本文讨论了在SO(10)的具体实现中这种综合混合质量关系的一个例子,特别分析了它对预期的无中微子双β衰变有效质量参数$\langle m_{ee} \rangle$和中微子质量标度的影响。值得注意的是,最轻的中微子质量的下限($m_{\rm lightest} \gtrsim 7.5 \times 10^{-4}$ eV,在3 $σ$水平)。
2017-04-07 hep-ph
Models of Neutrino Mass with a Low Cutoff Scale
在低量子引力尺度的理论中,整体对称性被破坏,导致过度的质子衰变或大的马约拉纳中微子质量。最简单的解决办法是施加离散的规范对称性,这反过来又使中微子没有质量。我们构建的模型,采用这些规范对称性,同时自然产生小中微子质量。马约拉纳(狄拉克)中微子质量是通过在低能量下离散(连续)规范对称性的破缺产生的,例如,2 keV到1 GeV。马约拉纳事例预言了BBN处的ΔN_v \simeq 1,标量发射的无中微子双β衰变,宇宙畴壁对CMB各向异性的修正,以及可能的暗能量候选者。对于狄拉克的例子,尽管存在一个新的轻规范玻色子,所有的实验室,天体物理学和宇宙学的限制都可以避免。
2005-02-18 hep-ph
Generalized Gaugino Condensation in Super Yang-Mills Theories: Discrete R-Symmetries and Vacua
人们可以定义广义的高吉诺凝聚模型为动态破坏离散R对称性,但不破坏超对称性的理论。我们考虑一般的例子,包括规范和物质领域,以及规范单态场的最小数量,以避免潜在的平坦方向。我们探讨哪些R-对称性可以出现,以及它们的自发破缺。一般情况下,我们发现离散对称性为$\mathbb{Z}_{2b_0R}$,超对称真空数为$b_0$,其中$b_0$是单圈β函数的系数.通过几种方法,给出了各种组的结果,包括$SU(N_c), SO(N_c), Sp(2N_c)$和$G_2$,以及不同数量的风味剂$N_f$。这个分析也可以应用于其他例外群,因此也适用于所有的单李群。我们还评论了建模应用程序中的离散R-对称性,打破了单线态vevs,可以占$μ$型条款,并允许一个现实的希格斯光谱自然。
2010-05-25 hep-ph hep-th
Discrete R-symmetry anomalies in heterotic orbifold models
研究了杂化轨道模型中出现的离散R-对称性的反常现象。我们发现不同规范群的混合反常满足普适的格林-施瓦茨(GS)条件,表明这些反常被GS机制所抵消。得到了离散R-对称的反常系数与单圈β-函数系数之间的精确关系。我们还发现,离散的R-对称有一个很好的机会是unbreaked到超对称破缺规模。即使在这个尺度之下,$Z_2$子群也是不间断的,这可能是最小超对称标准模型的R-宇称的起源。研究了R-对称反常与T-对偶反常之间的关系。
2007-07-23 hep-ph hep-th
Cancellations in Neutrinoless Double Beta Decay and the Neutrino Mass Matrix
在质量为m_0的简并方案中,对电子中微子Majorana有效质量的允许范围进行了全面的分析<m>。特别注意的是由本征CP宇称的本征态(CP不变性)或复杂的混合矩阵元素(CP破坏)所造成的取消的影响。我们调查所有的可能性,并在每种情况下的阶段,相对CP宇称或中微子质量尺度的限制。太阳混合角\sin^2 2 θ小于0.7时,退化质量方案将受到破坏。确定了一个关键值<m>/m_0,它与太阳能解无关,并将排除某些方案。它还将回答关于存在CP破坏的问题。即使测量了中微子的总质量标度和有效质量,相位或宇称的值也不是固定的,除非在某些特殊情况下。在其他质量矩阵元素中产生的不确定性至少与核矩阵元素计算产生的不确定性具有相同的量级。
2000-12-19 hep-ph
Analytic structure of the MNS matrix with diagonal reflection symmetries
本文解析了具有对角反射对称性的MNS矩阵,将混合角作为输入,推导出CP相位和双贝塔衰变有效质量作为带电轻子混合参数的函数,并指出若干参数情景被KAMLAND-Zen实验排除。
2025-09-08 hep-ph
An SU(5) grand unified model with discrete flavour symmetries
我们提出了一个模型的基础上的$SU(5)$大统一与额外的$Z_{2}\otimes Z_{2}^{\prime}\otimes Z_{2}^{\prime \prime}\otimes Z_{4}\otimes Z_{12}$味对称,成功地描述了所观察到的SM费米子质量和混合模式。观测到的夸克质量和混合模式是由$Z_{4}$和$Z_{12}$对称性引起的,它们在非常高的尺度上被$SU(5)$标量单线态$σ$和$χ$破坏,它们分别在这些对称性下带电,并在大统一尺度上获得VEV。轻中微子质量是通过I型跷跷板机制与三个重马约拉纳中微子产生的。该模型共有17个有效自由参数,其中2个是固定的,15个是拟合的,以再现夸克和轻子扇区的18个物理参数的实验值。夸克和轻子扇区的模型预测与实验数据非常吻合。
2014-11-12 hep-ph
Beyond-mean-field approaches for nuclear neutrinoless double beta decay in the standard mechanism
原子核弱衰变是探索自然界基本对称性的重要途径。要精确描述原子核中的这些过程,需要对核介质中的强相互作用和弱相互作用以及量子多体系统动力学有全面的了解。特别是,对假设的双β衰变($0νββ$)的观测将明确地证明中微子的马约拉纳性质和轻子数破坏过程的存在。它还将提供关于中微子质量的排序和绝对尺度的独特信息。下一代吨级实验的灵敏度可达$10^{28}$年,经过几年的运行后,可能会提供一个明确的答案,这些基本问题的基础上,我们目前的知识,核基质元素(NME),准确地确定是一个挑战,核理论。几十年来,超平均场方法一直被广泛应用于研究原子核结构和衰变。本文综述了基于Majorana中微子交换标准机制的$0νββ$衰变的超平均场计算的现状。讨论了超平均场方法在$0νββ$衰变研究中的推广和应用所面临的挑战和前景。
2022-05-07 hep-ex hep-ph nucl-ex
On the structure of the correlation coefficients S(E_e) and U(E_e) of the neutron beta decay
在低能弱相互作用的标准有效V-A理论中(即在标准模型(SM)中),我们分析了相关系数S(E_e)和U(E_e)的结构,其中E_e是电子能量。除了Jackson等人(Phys.Rev.106,517(1957))提出的一组相关系数外,Ebel和Feldman(Nucl.Phys.4,213(1957))还将这些相关系数引入中子β衰变的电子能量和角分布中。相关系数$S(E_e)$和$U(E_e)$是由中子和电子自旋以及电子和反中微子3-动量的同时相关引起的。这些关联结构不违反离散的P、C和T对称性。分析了大核子质量mN展开中的O(α/π)阶辐射修正和弱磁性及质子反冲引起的O(E_e/mN)阶辐射修正的贡献。除了得到的SM修正外,我们还根据Jackson等人(Phys.Rev.106,517(1957))的BSM相互作用的现象学耦合常数和Weinberg(Phys.Rev.112,1375(1958))的第二类电流计算了SM以外的相互作用的贡献(BSM贡献)。
2021-03-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
Can the "Darmstadt oscillations" be treated as two closely spaced mass-eigenstates of the H-like mother ions ?
讨论了类H重离子轨道K壳层电子俘获衰变率的“Darmstadt振荡”是由衰变中的类H重离子的两个相干激发的、紧密间隔的质量本征态的量子拍频引起的。我们发现,这种解释类H重离子EC衰变速率时间调制的机制导致了这些离子的β ^+衰变速率具有相同周期的时间调制。类H重离子β ^+衰变速率的这种时间依赖性与GSI的实验数据相矛盾。
2008-11-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
Test of Physics beyond the Standard Model in Nuclei
现代标准模型(SM)的大统一(GUT)和超对称(SUSY)扩张理论都假定SM的守恒律可以在某种程度上被破坏。原子核非常适合作为实验室来测试基本对称性和基本相互作用,如轻子味(LF)和轻子数(LN)守恒。寻找LF和总LN破坏的实验之间的一个突出的作用是尚未观察到的无中微子双β衰变过程。大统一理论和超对称模型提供了多种机制,使这一过程得以发生。它们是基于Majorana中微子的混合和/或R宇称破坏假设。虽然还没有发现无中微子双β衰变,但可以从寿命上限的下限中提取出有效电子Majorana中微子质量、有效右手弱相互作用参数、有效Majoron耦合常数、R宇称违反超对称性参数等。本文列出了从当前无中微子双β衰变实验中提取的LN违反参数的极限。本文还介绍了未来无中微子双β衰变实验计划的研究。
1999-09-04 hep-ph
Searches for violation of fundamental time reversal and space reflection symmetries in solid state experiments
粒子的电偶极矩(EDM)违反了时间反演(T)和空间反射(P)对称性。最近有人建议使用固态实验研究电子EDM [1,2]。这些实验可以提高灵敏度相比,目前的原子和分子实验的几个数量级。在本文中,我们计算了预期的效果。我们还指出这种实验对核力中的T、P破坏是敏感的,并计算了核Schiff矩的影响。所考虑的化合物含有磁性Gd $^{3+}$离子和氧O $^{2-}$离子。我们证明了T,P奇效应的主要机制与氧的2p电子穿透Gd核有关。这些效应都与晶格的形变有关。
2002-05-07 cond-mat.str-el hep-ph nucl-ex
Neutrinoless double-beta decay and effective field theory
本文从有效场论的观点分析了重粒子介导的无中微子双$\nbb$ -衰变.我们展示了如何对称的$\nbb$衰变夸克运营商在一个给定的粒子物理模型中产生的确定相应的有效的,强子运营商的形式。我们对后者进行分类,根据它们的对称变换特性以及它们出现在衍生物扩展中的顺序。我们将这个框架应用到几个粒子物理模型,包括R-宇称破坏超对称性(RPV SUSY)和左右对称模型(LRSM)与混合和右手Majorana中微子。我们表明,在一般情况下,π交换贡献$\nbb$衰变占主导地位的短程四核子运营商。这证实了以前发表的RPV超对称性的结果,并使我们能够得到新的约束的质量在LRSM。特别是,我们展示了一个非零混合角$ζ$在左右对称模型产生一个新的潜在的主导贡献$\nbb$衰变,大大修改了以前的限制的右手中微子和玻色子的质量源于从$\nbb$衰变和真空稳定性要求的约束。
2003-07-09 hep-ph nucl-th
Direct Urca processes in superdense cores of neutron stars
我们利用场论模型对简并重子物质中由Urca过程直接作用于核子引起的中微子能量损失进行了相对论计算。分析表明,在β平衡下的自由核子气体中,如果中子数密度超过临界值$n_{n}^{c}=5.9\times 10^{31} cm^{-3}$,直接中子衰变将被禁止。在超密核物质$n>n_{0}$中,中子的弱衰变只有在强相互作用的作用下才可能发生,而这种作用是由等矢量介子的交换引起的。介质中等矢量介子的平均场在质子和中子的谱线之间产生一个大的能隙能隙,这是β衰变运动学所要求的。我们的中微子能量损失的表达式,在平均场近似下得到的,结合了核子反冲,宇称破坏,弱磁性和赝标相互作用的影响。对于我们的公式的数值测试,我们使用的多组分重子物质的自洽相对论模型。直接Urca反应的相对论发射率被发现大大大于预测的非相对论方法。我们发现,由于弱磁效应,相对论发射率增加约40- 50%。
2002-11-12 hep-ph
Origin of Reactor Antineutrino Anomaly
针对2011年发现的反应堆反中微子反常(观测反β衰变率低于理论预期),本文提出原子核β衰变会产生右手和左手反中微子,而现有转换过程仅对应右手反中微子,解释了理论与实验的差异。
2025-04-15 hep-ex hep-ph nucl-th
Corrections to gauge theories in effective quantum gravity with a cutoff
我们计算了具有动量截断的有效场论图像中最低阶量子引力对QED β函数的贡献。我们使用最近提出的4维改进的动量截止,保持规范和洛伦兹对称性。我们发现,有非零的二次贡献的光子2点函数,但并没有导致运行的原始耦合后重整化。我们认为引力不能使规范理论渐近自由。
2013-07-17 hep-ph
Importance of the X-ray edge singularity for the detection of relic neutrinos in the PTOLEMY project
针对PTOLEMY项目将放射性物质沉积于石墨烯以探测遗迹中微子时引入的固态效应,本文计算β衰变引发的石墨烯电子激扰对中微子峰的畸变及其对俘获事件可见度的影响,并提出改进方案。
2024-06-11 cond-mat.mes-hall hep-ph physics.ins-det
Phenomenology of Lepton Masses and Mixing with Discrete Flavor Symmetries
本综述探讨了离散味对称性在解释中微子质量与混合中的应用,分析了CP破坏、高阶群及大统一理论嵌入,并展望了其在无中微子双β衰变、对撞机信号和暗物质等实验中的唯象学特征。
2024-06-03 hep-ph
Flavor and CP symmetries for leptogenesis and 0nubb decay
我们进行了全面的分析的现象学轻子低和高能量CP阶段的情况下,有三个重右手中微子的味道和CP对称性是非平凡的破缺。所有的CP相位以及轻子混合角都由味和CP对称性的性质以及一个自由实参数决定。我们着重讨论了宇宙中重子不对称性Y_B的产生和无中微子双β衰变中可测量m_ee的预言。我们证明了Y_B的符号是固定的,m_ee的允许参数范围是强约束的。我们认为,CP不对称性的一般理由,占主导地位的贡献与一个马约拉纳阶段,并在情况下,只有狄拉克阶段是非平凡的符号Y_B取决于进一步的参数。此外,我们评论的情况下,调味leptogenesis在一般的知识的CP阶段和轻中微子质谱也是不够的,以固定的CP不对称的迹象。作为例子,我们讨论了Delta(3n^2)和Delta(6n^2)(n ≥ 2)的味群序列,以及几类CP变换.
2017-04-23 hep-ph
Low-Scale Leptogenesis and the Domain Wall Problem in Models with Discrete Flavor Symmetries
我们提出了一种新的轻子生成机制,这种机制在一些基于离散群A_4的味对称模型中自然实现,其中对称破缺参数也控制着重右手中微子的Majorana质量.在早期宇宙中,当T>TeV时,由于有限的温度贡献,部分对称性得以恢复,RH中微子保持无质量,即使在远低于最保守引力子界限的温度下,也可以在热平衡中产生。低于这个温度,就会发生相变,它们变得有质量,失去平衡而衰变,产生必要的轻子不对称性。除非对称性被普朗克抑制项明确破缺,否则由对称性破缺产生的畴壁会一直存在到夸克-强子相变,在那里它们会由于QCD异常引起的不同真空之间的小能量分裂而消失。
2010-05-21 astro-ph.CO hep-ph
Viability of minimal left-right models with discrete symmetries
我们提供了一个系统的研究最小的左右模型,$P$,$C$和/或$CP$变换下不变。由于高度的对称性,这种模型在$CP$破坏的数量和模式方面具有相当的预测性,它们可以在较低的能量下产生或容纳。使用目前的实验限制,一些模型已经可以排除在外。为了这个目的,我们提供了一个概述的实验约束不同的左右对称模型,考虑边界从碰撞机,介子混合和低能观测,如β衰变和电偶极矩。各种汤川和希格斯部门的功能进行了详细讨论。特别是,我们给希格斯势为每种情况下,讨论可能的真空和调查的微调量存在于这些潜力。事实证明,所有具有$P$、$C$和/或$CP$对称性的左右模型都具有高度的微调,除非补充了抑制某些参数的机制。在$P$和$C$下对称的模型与目前的观测结果不一致,而具有$P$、$C$或$CP$对称的模型还不能被数据排除。为了进一步限制和区分模型,在LHCb和$B$ -工厂测量$B$ -介子观测量将特别重要,而测量轻核的EDM特别是可以提供LRM的补充测试。
2014-11-20 hep-ph
New Paradigm for Baryon and Lepton Number Violation
低能实验中可能发现的质子衰变、中子-反中子振荡、无中微子β衰变以及对撞机实验中与重子和轻子数破坏有关的奇异信号将改变我们对自然界基本对称性守恒的认识。本文讨论了由于重子和轻子数破坏相互作用的存在而引起的稀有过程。最简单的大统一理论和中微子质量产生机制进行了讨论。详细讨论了把重子数和轻子数定义为低尺度下自发破缺的局域规范对称性的理论。研究了预言轻子数破坏过程存在的最简单的超对称规范理论。本文的主要目的是讨论在标准模型之外的物理学中重子和轻子数破缺的主要意义。
2015-08-17 hep-ex hep-ph hep-th