CP対称性の破れにおける強い相互作用の効果

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これまでの電弱対称性の破れの有効理論の解析では、SU(2)×SU(2)のいわゆるカストディアル対称性を持つ群でのカイラル摂動論の解析が主であった。そこで、カストディアル対称性を仮定せず、電弱対称性の群SU(2)×U(1)でのカイラル摂動論の計算を行った。具体的には、1ルーブのカイラル摂動の計算にあらわれるカウンター項を実際に評価し、その現象論的帰結を調べた。一方、実際にどのような力学が電弱対称性を破っているのかを知るためには、低エネルギー有効理論の解析のみではかならずしも十分ではない。そこでこの研究では、電弱対称性を破る力学として、以下で述べるトップクオーク対凝縮模型に着目し、その現象論を研究した。しかしながら、ミニマルなトップクォーク対凝縮模型は200GeVをこえる大きなトップクォーク質量を予言してしまい、現在観測されている170GeV程度のトップクォーク質量と矛盾してしまう。また、単純なトップクォーク対凝縮模型にはファインチューニングの問題も存在する。そのため、ゲージ群を拡張(トンプカラーとよばれる)したり標準模型に含まれる以外のフェルミオンを導入したりしてトップクォーク対凝縮模型を改良する試みとしてこれまでなされてきた。これらの改良された模型では、一般に比較的軽い質量のカラロンと呼ばれる粒子が存在する。この研究ではカイラル結合をするトップカラー模型でのカラロンの現象論を研究し、テバトロンでの〓の生成断面積の測定から、このようなカラロンの質量に600GeV程度の下限が得られることがわかった。