ROPP编辑优选：最小跷跷板和轻子生成模型综述
本篇研究来自中国科学院高能物理研究所邢志忠研究员和辽宁师范大学赵振华副教授课题组，文章主要关注了最小跷跷板模型及其实现轻子生成的可能味结构，并利用当前的中微子振荡实验结果和宇宙学观测对其进行检验或限制。 文章介绍 The minimal seesaw and leptogenesis models 邢志忠，赵振华 通讯作者： 赵振华，辽宁师范大学物理与电子技术学院 中微子是组成自然界的最基本粒子之一，共3种，属于轻子，不带电，自旋为1/2，由于只参与弱相互作用因而与普通物质的相互作用极其微弱。粒子物理标准模型只引入了左手中微子场，使得中微子质量为零。然而，中微子振荡现象—中微子在自由传播时自发地、周期性地从一种类型转变为另一种类型的量子相干现象—表明中微子具有非零的质量（虽然极其微小—小于电子质量的百万分之一）。 如何扩充标准模型以容纳微小但不为零的中微子质量成为粒子物理理论研究的一个重要问题。在这方面，跷跷板机制是最为广泛接受的产生中微子质量的方法，其不仅能够自然地解释中微子质量的微小，而且为宇宙的正-反物质不对称（即反物质消失之谜）提供了一个十分吸引人的解释—轻子生成机制。此外，跷跷板机制还预言了轻子数的破坏及中微子的马约拉纳属性（即反粒子为其自身）。 跷跷板模型中最简洁、最流行的一种是引入右手中微子场的所谓第一类跷跷板模型。然而，一般性的、包含三个右手中微子场的跷跷板模型由于参数太多，无论对中微子质量还是轻子生成的解释都只是定性的，缺乏定量预言的能力。相较而言，只包含两个右手中微子场的最小跷跷板模型由于参数明显减少，其形式更为简洁，预言能力也显著提升。该模型符合著名的“如无必要，勿增实体”的奥卡姆剃刀原理，并预言了有一个中微子质量为零的有趣结果。另一方面，随着中微子实验测量的进展，该模型的一些预言已经具备了可检验性。因此，自诺贝尔奖获得者格拉肖与其合作者于2002年提出最小跷跷板模型以来，针对后者的深入研究成为中微子物理学和宇宙学的一个热点课题。 这篇综述文章旨在为最小跷跷板模型及相关的轻子生成机制在粒子物理学和宇宙学的诸多方面提供一个最新的、全面的概括。文章主要关注了该模型及其实现轻子生成的可能味结构，并利用当前的中微子振荡实验结果和宇宙学观测对其进行检验或限制。具体而言，首先给出了该模型的框架及其显著特点；然后介绍了该模型的五种具有良好理论动机及实用性的参数化方法；其次探讨了味道效应、共振效应、重正化群跑动效应等对相关轻子生成的影响；再次研究了该模型的特殊味结构，以及与一些典型味道对称性的结合；最后考虑了该模型的轻子数破坏效应、轻子味破坏效应、低能标实现及唯象结果；并对该方向的发展前景进行了展望。 作者介绍 赵振华 博士 辽宁师范大学 赵振华，博士，2014年毕业于中科院理论物理所，其后在中科院高能物理所做博士后，2016年进入辽宁师范大学工作。从事中微子理论研究，已在JHEP、PRD、EPJC、PLB等期刊发表论文20余篇；已主持完成国家自然科学基金青年项目；多次应邀为JHEP、PRD、EPJC等期刊审稿；2016年与邢志忠研究员合作、在同一期刊发表的关于中微子缪-陶对称性的综述论文迄今已被引用120余次，并获得IOP出版社颁发的2019 China Top Cited Author Award。 期刊介绍 Reports on Progress in Physics 2019年影响因子：17.264 Reports on Progress in Physics（ROPP）作为涵盖物理学各分支的权威性综述期刊，长期以来享有盛誉。所有综述均由编委会邀请全球顶尖专家撰写，覆盖物理的经典和热点议题。与此同时，ROPP还关注研究生、进入新领域的研究人员以及知名专家的需要。
