XボソンとYボソン

Xボソン（X boson）とYボソン（Y boson）は、素粒子物理学における仮説上の素粒子である。 ハワード・ジョージとシェルドン・グラショーの SU(5) 大統一模型で導入される新たな相互作用を媒介するゲージ粒子である[1]。 まとめてXボソンとも呼ばれる[2]。

XボソンとYボソンはスピン1のベクトルボソンである。 両者はウィークアイソスピンの下で2重項を為し、ウィークハイパーチャージは ±5/6 である。 従ってXボソンは ±4/3、Yボソンは ±1/3 の電荷をもつ。 XボソンとYボソンはそれぞれにカラーチャージの下で3重項を為し、クォークと結合する。

XボソンとYボソンの質量は 10^15GeV 程度であると推定されている。

詳細

XボソンとYボソンはクォークをレプトンと結びつけ、バリオン数を破り、陽子崩壊を可能にする。

XボソンとYボソンは次のような崩壊過程をもつ[3]。

${\displaystyle X^{+4/3}\to u^{+2/3}+u^{+2/3}}$

${\displaystyle X^{+4/3}\to e^{+}+d^{+1/3}}$

${\displaystyle X^{+4/3}\to d^{+1/3}+e^{+}}$

${\displaystyle Y^{+1/3}\to d^{-1/3}+u^{+2/3}}$

${\displaystyle Y^{+1/3}\to e^{+}+u^{-2/3}}$

${\displaystyle Y^{+1/3}\to d^{+1/3}+{\bar {\nu }}}$

ここで、それぞれの過程の2つの崩壊生成物は互いに逆のカイラリティを持ち、1番目の崩壊生成物は左手型、2番目の崩壊生成物は右手型である。 u^+2/3はアップクォーク、u^-2/3は反アップクォーク、d^-1/3はダウンクォーク、d^+1/3は反ダウンクォーク、e^+は陽電子、νは反電子ニュートリノである。 他の世代でも、同じような崩壊生成物が存在する。

これらの反応では、レプトン数（L）もバリオン数（B）も保存しないが、その差B-Lは保存する。Xボソンとその反粒子の分岐比の違いにより、バリオン生成が説明できると期待されている。

脚注

1. H. Georgi, S. L. Glashow (1974). “Unity of All Elementary Particle Forces”. Phys. Rev. Lett. 32: 438-441. 
2. Cheng, Li (1983) p.437
3. Cheng, Li (1983) p.442

参考書籍

• Ta-Pei Cheng, Ling-Fong Li (1983). Gauge Theory of Elementary Particle Physics. Oxford University Press. ISBN 0198519613 

関連項目

• 大統一理論