Kurzfassung
Die Instabilität des Protons ist eine zentrale Vorhersage von supersymmetrischen GUTs, und die jahrelange Suche nach Protonenzerfällen ermöglicht es, verschiedene Modelle zu testen. Wir untersuchen den Zerfall im minimalen supersymmetrischen SU(5)-Modell, der durch Dimension-fünf-Operatoren bestimmt ist, und diskutieren die Auswirkungen, die sich aus der Verletzung der Vereinigung der Yukawakopplungen ergeben. Dieses Problem kann durch höherdimensionale Operatoren gelöst werden, und in einem solchen konsistenten SU(5)-Modell kann die Protonenlebensdauer mehrere Größenordnungen oberhalb der experimentellen Grenze liegen. Wir betrachten solche Operatoren auch in SO(10)-Modellen. Schließlich betrachten wir ein 6D SO(10) Orbifold-GUT-Modell, in dem Protonen mittels Dimension-sechs-Operatoren zerfallen. Die Zerfallsbreiten unterscheiden sich zum Teil deutlich von denen in vier Dimensionen.
The instability of the proton is a crucial prediction of supersymmetric GUTs, and the long-lasting search for proton decay makes it possible to constrain such models. We consider the decay in minimal supersymmetric SU(5), which is dominated by dimension-five operators, and analyze the implications of the failure of Yukawa unification for the decay rate. In a consistent SU(5) model with higher dimensional operators, where SU(5) relations among Yukawa couplings hold, the proton decay rate can be several orders of magnitude smaller than the present experimental bound. We extend the operator analysis to SO(10) as well. Finally, we discuss a 6D SO(10) orbifold GUT model, where proton decay is mediated by dimension-six operators. The branching ratios differ significantly from those in four dimensions.