超対称模型におけるフレーバーの物理の研究

研究課題

研究課題/領域番号	17043003
研究種目	特定領域研究
配分区分	補助金
審査区分	理工系
研究機関	東京大学
研究代表者	久野純治東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (60300670)
研究期間 (年度)	2005
研究課題ステータス	完了 (2005年度)
配分額 *注記	1,900千円 (直接経費: 1,900千円) 2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード	超対称模型 / 超対称性の破れ / フレーバー対称性の破れ / 大統一模型 / CP対称性の破れ
研究概要	超対称標準模型は、素粒子の標準模型を超える理論として多くの研究者に注目されている理論である。超対称標準模型を探る一つの手段として、フレーバーの物理がある。超対称性は現象論的に厳密な対称性ではありえず、その破れを導入する必要があるが、その破れがフレーバー対称性やCP対称性を破り得るからである。そしてその破れのパターンは、超対称性の破れの起源とともに、超対称標準模型を超える大統一理論やシーソー機構に依存する。よって、超対称理論では、加速器実験ではたどり着けないような超高エネルギーの理論についての情報をフレーバーの物理の研究を通して得ることが出来る。超対称標準模型を超える理論として有力な理論として大統一理論がある。この理論は、ゲージ結合定数の統一、電荷の量子化等を説明する魅力ある理論である。もっとも簡単な超対称SU(5)大統一模型は、陽子の安定性、二重ヒッグスと3重ヒッグスの質量差などを説明できず不満足な理論である。この模型の持つ問題を解決するために提案されているのが余次元理論におけるオービフォールドを用いた超対称大統一模型である。この模型では陽子の安定性、二重ヒッグスと3重ヒッグスの質量差の問題を自然な形で解決することが可能である。また、クォーク、レプトンの余次元における配意を世代毎にかえることでフェルミオンの質量の階層構造も説明することが出来る。我々は、この模型におけるフレーバーの物理の研究を行った。フェルミオンの質量の階層構造がその余次元における配意の差からくる場合、スカラークォーク、スカラーレプトンの質量が世代に依存した構造をもち、フレーバー数非保存過程を予言する。特に、スカラーレプトンの質量項におけるレプトンフレーバー対称性の破れによるミューオンの稀崩壊はこの模型を探る有力な課程である。また、そのフレーバー対称性を破る質量項がCP位相を持っている場合、CP非保存課程を予言する。その1つが電子、中性子、原子の1つが異常電気双極子能率である。我々は、この模型におけるミューオンの稀崩壊の探索および原子または中性子の異常電気双極子能率の測定により、この模型の構造を探れることを示した。