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

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。