arXiv 2407.118922024-07-16hep-phhep-ex

翻转 SU(5) 大统一理论中核子衰变分支比的通用分析

A Generic Analysis of Nucleon Decay Branching Fractions in Flipped SU(5) Grand Unification

Koichi Hamaguchi, Shihwen Hor, Natsumi Nagata, Hiroki Takahashi

备注：: 10 pages, 1 figure; Contribution to Universe Special Issue: Particle Physics and Cosmology: A Themed Issue in Honour of Professor Dimitri Nanopoulos
DOI：: 10.3390/universe10090379

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AI总结：

本文研究翻转 SU(5) 大统一理论中核子衰变分支比的不确定性，提出用两个参数刻画未知幺正矩阵的影响，并通过测量三个具体衰变道的部分寿命确定参数，同时给出宽度比值上限，为未来实验检验该理论提供方法。

摘要：

在翻转 SU(5) 大统一理论中，某些核子衰变道的部分衰变寿命通常依赖于一个未知的幺正矩阵，该矩阵出现在左手轻子场嵌入 SU(5) 的反基础表示时。当中微子质量矩阵具有一般结构时，这种依赖性尤其重要，给翻转 SU(5) 中核子衰变分支比的预测引入了不确定性。本文证明，这种不确定性可以用两个参数来参数化，这两个参数可以通过测量 $p \ o π^0 e^+$、$p \ o π^0 μ^+$ 和 $n \ o π^0 \arν$ 的部分寿命来确定。此外，我们建立了这些衰变道宽度比值的上限，为未来核子衰变实验中检验翻转 SU(5) 提供了一种潜在方法。

英文摘要：

In flipped SU(5) grand unified theories, the partial decay lifetimes of certain nucleon decay channels depend generically on an unknown unitary matrix, which arises when left-handed lepton fields are embedded into anti-fundamental representations of SU(5). This dependency is particularly relevant when the neutrino mass matrix has a generic structure, introducing uncertainty in the prediction of nucleon decay branching fractions within flipped SU(5). In this paper, we demonstrate that this uncertainty can be parametrized using two parameters, which can be determined by measuring the partial lifetimes of $p \to π^0 e^+$, $p \to π^0 μ^+$, and $n \to π^0 \barν$. In addition, we establish upper limits on the ratios of the decay widths of these channels, offering a potential method to test flipped SU(5) in future nucleon decay experiments.

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AI总结：

摘要：

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