Нейтральный ток, изменяющий вкус

Эта статья может быть слишком технической, чтобы ее могло понять большинство читателей . Пожалуйста, помогите улучшить его, чтобы он был понятен неспециалистам , не удаляя технические детали. ( Июль 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Вверху : сильно подавленный распад тау через нейтральный ток, изменяющий аромат, в однопетлевой последовательности в Стандартной модели . Внизу : за пределами Стандартной модели тау-распад через нейтральный ток с изменением аромата, опосредованный новым S- бозоном.

Пример гипотетического (т.е. еще не наблюдаемого) процесса нейтрального тока с изменением аромата в минимальной суперсимметричной стандартной модели . Странный кварк испускает Бин , превращаясь в sdown типа скварк , который затем испускает Z - бозон и реабсорбирует в Бином, превращаясь в нисходящем кварк. Если массы скварков MSSM нарушают аромат, такой процесс может происходить.

В теоретической физике , аромат изменяя нейтральные токи или ароматизирующие нейтральные токи с изменением ( FCNCs ) являются гипотетические взаимодействия , которые изменяют вкус в виде фермионом , не изменяя его электрический заряд .

Подробности [ править ]

Если они происходят в природе (что отражено лагранжевыми условиями взаимодействия), эти процессы могут вызывать явления, которые еще не наблюдались в эксперименте. Нейтральные токи, изменяющие вкус, могут возникать в Стандартной модели за пределами уровня дерева , но они сильно подавляются механизмом GIM . Несколько коллабораций искали FCNC. ^[1] В эксперименте Tevatron CDF впервые был обнаружен FCNC-распад странного B-мезона на фимезоны в 2005 году. ^[2]

FCNC обычно предсказываются теориями, которые пытаются выйти за рамки Стандартной модели, такими как модели суперсимметрии или техниколора . Их подавление необходимо для согласования с наблюдениями, что делает FCNC важными при построении моделей.

Пример [ править ]

Рассмотрим игрушечную модель, в которой неоткрытый бозон S может взаимодействовать как с электроном, так и с тау (
τ^-
) через термин

${\ displaystyle S {\ bar {\ psi}} _ {e} \ psi _ {\ tau}}$

Поскольку электрон и тау имеют одинаковые заряды, очевидно , что электрический заряд S должен исчезнуть, чтобы обеспечить сохранение электрического заряда. Диаграмма Фейнман с S в качестве промежуточной частицы способна преобразовать тау в электрон (плюс некоторые нейтральные продукты распада S ).

МЭГ эксперимент ^[3] на Поле Шеррер возле Цюриха будет искать подобный процесс, в котором антимюон затухает до фотона и антиэлектрона (а позитроны ). В Стандартной модели такой процесс протекает только путем выброса и повторного поглощения заряженного
W⁺
, что меняет
μ⁺
в нейтрино при испускании, а затем в позитрон при повторном поглощении, и, наконец, испускает фотон, который уносит любую разницу в энергии , спине и импульсе .

В большинстве интересных случаев речь идет не о новом бозоне S, а об обычномZ0сам  бозон . ^[4] Это может произойти, если связь со слабыми токами нейтрали (слегка) не универсальна. Доминирующая универсальная связь с Z-бозоном не меняет аромата, в отличие от субдоминирующих неуниверсальных вкладов.

FCNC с участием
Z
 бозон для кварков нижнего типа при нулевой передаче импульса обычно параметризуется с помощью члена эффективного действия

${\ displaystyle {\ frac {g} {2 \ cos \ theta _ {\ text {W}}}} {\ overline {d}} _ {L \ alpha} U _ {\ alpha \ beta} \ gamma ^ {\ mu} d_ {L \ beta} Z _ {\ mu}}$

Этот конкретный пример FCNC часто изучается больше всего, потому что у нас есть некоторые довольно сильные ограничения, возникающие из-за распада B0 мезоны в Belle и BaBar . Недиагональные элементы U параметризуют FCNC, и текущие ограничения ограничивают их размер меньше одной части на тысячу для | U _bs |, Вклад однопетлевых поправок Стандартной модели на самом деле является доминирующим, но эксперименты достаточно точны, чтобы измерить небольшие отклонения от прогноза Стандартной модели.

Эксперименты, как правило, сосредотачиваются на нейтральных токах, меняющих вкус, в отличие от заряженных токов , потому что слабый нейтральный ток (
Z⁰
 бозон) не меняет аромата в Стандартной модели собственно на уровне дерева, тогда как слабые заряженные токи (W± бозоны) делают. Новая физика в событиях заряженного тока будет затоплена более многочисленнымиW± бозонные взаимодействия; новая физика в нейтральном токе не будет замаскирована большим эффектом из-за обычной физики Стандартной модели.

Ссылки [ править ]