南开新闻网讯（通讯员 曾婧）近日，南开大学物理科学学院2022级物理伯苓班本科生易江奕，在Lorenzo Calibbi教授的指导下，于粒子物理唯象学领域取得重要研究进展，首次系统探讨了U(2)味对称模型中，与非阿贝尔SU(2)子群相关的规范玻色子与伪南部-戈德斯通玻色子的唯象学影响。相关研究成果以长文形式发表于该领域国际顶级期刊Physical Review D。
粒子物理标准模型在描述已知粒子和相互作用方面取得了巨大成功，但仍有许多基本观测现象无法得到解释。其中，阐明夸克和轻子质量及混合角规律的“味之谜（flavor puzzle）”以及量子色动力学（QCD）中的“强CP问题”，是当前高能物理领域亟待解决的核心问题。引入味对称性的自发破缺，是同时解决这两个问题的极具潜力的理论框架。研究团队致力于提出一个简洁且贴近现实的U(2)味对称模型。该模型包含SU(2)与U(1)的对称性结构，其中U(1)因子对应的南部-戈德斯通玻色子表现为标准的QCD轴子（被称为Axiflavon），能够有效解决强CP问题并作为暗物质候选者。然而，此前学界对于伴随SU(2)对称性破缺产生的新自由度缺乏深入研究。
易江奕与Lorenzo Calibbi教授的这项工作填补了这一空白。研究团队全面考察了两种可能的物理图景：一种是将SU(2)视作全局对称性，从而产生伪南部-戈德斯通玻色子（PNGBs）三重态；另一种则将其视作规范对称性，从而产生具有极小耦合常数的轻质量规范玻色子三重态。研究发现，在这两种情况下，这些新产生的高能玻色子在质量基底中都自然地带有没有受到压低的、破坏味的相互作用耦合。在此基础上，研究团队推导了新物理框架对味改变中性流（FCNC）以及轻子味破坏（LFV）过程的精确预测，包括介子和轻子的奇异衰变。研究表明，诸如K介子衰变和缪子转化为电子等低能味破坏实验过程，为该理论提供了最严格的约束条件。
本工作以南开大学为第一完成单位，物理科学学院2022级本科生易江奕为论文第一作者。该项研究工作得到了国家自然科学基金项目以及天津市大学生创新创业训练计划项目的资金支持。
相关论文信息：https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/1mwt-bqsm
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