監護對稱性

指標準模型中W玻色子質量與Z玻色子質量只相差一個溫伯格角餘弦值的倍數。這個對稱性在標準模型樹圖水平上嚴格成立,但在圈圖水平上由於上行夸克和下行夸克質量的不一致而被破壞。破壞幅度約為1%。

基本介紹

  • 中文名:監護對稱性
  • 外文名:custodial symmetry
定義,計算,套用,

定義

我們可以定義描述描述監護對稱性的參量
由標準模型的計算可知,其在樹圖水平上應嚴格為1。而在圈圖上由於上行夸克和下行夸克的質量不同,將會給出修正。目前理論計算結果約為1.01,與實驗觀測數據符合良好。

計算

在樹圖水平上,由於標準模型標量場與矢量場相互作用的拉式量密度為:
其中
為標量場弱同位旋二重態,
為泡利矩陣。
當標量場取真空期望時:
將給出規範波色子的質量項:
利用溫伯格角的定義:
可以得到
嚴格為1。
但當考慮了圈圖修正後,
參數會得到一個小修正:

套用

標準模型之所以會具有監護對稱性,更深層次地講,是由於希格斯勢能部分具有一個SO(4)的偶然對稱性,這個對稱性保證了監護對稱性在樹圖水平上嚴格成立。
而由於監護對稱性在實驗上已經得到了精確測量和檢驗,所以也給新物理模型的構造給出了很強的限制。

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