Почему протон должен распадаться на позитрон, а не на антимюон?

Теории великого объединения, такие как С U ( 5 ) / С О ( 10 ) Варианты /SUSY предполагают распад протона. Отсутствие наблюдательных данных о распаде протона исключает простые ТВО.

Но подождите минутку! Предсказание ТВО о периоде полураспада протона основано на предположении, что протон распадается на позитрон (вместе с нейтральным пионом). Согласно комментарию Космаса Захоса к другому посту PSE , НЕТ установленной связи между поколениями между верхними и нижними кварками (составляющими протон) и электроном/положением. С тем же успехом мы могли бы предположить, что верхние/нижние кварки и мюоны/антимюоны относятся к одному и тому же поколению (как предлагается здесь , тогда как электроны и, скажем, верхние/нижние кварки относятся к одному и тому же поколению). Следовательно, протон должен распадаться на антимюон, а не на позитрон (при условии, что вершины ТВО, включающие X-бозоны, сохраняют генерацию).

Если это так, период полураспада протона намного больше, чем предполагалось ранее, поскольку мюоны тяжелее электронов. Следовательно, отсутствие наблюдательных данных о распаде протона вообще НЕ опровергает простые ТВО .

Соответствующие каналы с неполным временем жизни в Nishino et al 2012 .
Да, именно поэтому важно искать все каналы. На самом деле у нас, вероятно, есть некоторая линейная суперпозиция лептонов, которые должны быть связаны с парой вверх/вниз. Также возможно, что определенные вкусовые симметрии не нарушены. См. интересный доклад об этом на Neutrino 2018: doi.org/10.5281/zenodo.1286980 .
Я не понимаю, как могут быть надежные ответы на вопрос, основанный на таких спекулятивных физических теориях. Мы знаем, что распад протона исключен экспериментально до очень крайней степени. В Стандартной модели есть причина, по которой это верно. Нет никакой теории с экспериментальной поддержкой, которая пришла бы к какому-либо другому заключению.

Ответы (1)

Я не думаю, что это решает какие-либо проблемы. Неважно, как вы настроите поколения; в простых GUT произойдут оба распада, о которых вы упомянули.

Более подробно: мы уже знаем, что лептонное число нарушается, а значит, если распад п мю + π 0 разрешено, так п е + π 0 . С точки зрения эффективной теории поля тот факт, что один из этих процессов разрешается «напрямую» путем обмена X- или Y-бозоном ТВО, в то время как другой требует «дополнительных» нарушений, на самом деле не имеет значения. Оба описываются операторами размерности 6, согласующимися с симметриями, поэтому оба должны происходить с сопоставимыми скоростями, подавленными 1 / Λ кишечник 2 .