Нейтральный ток, изменяющий вкус - Flavor-changing neutral current

Над: Сильно подавлено тау разлагаться через изменяющий аромат нейтральный ток в однопетлевом порядке в Стандартная модель.
Ниже: За пределами стандартной модели распад тау через изменяющий аромат нейтральный ток, опосредованный новым S бозон.
Пример гипотетического (т.е. еще не наблюдаемого) процесса нейтрального тока с изменением аромата в Минимальная суперсимметричная стандартная модель. А странный кварк испускает бино, превращаясь в низкопробный скварк, который затем испускает Z-бозон и реабсорбирует бино, превращаясь в нижний кварк. Если массы скварков MSSM нарушают аромат, такой процесс может происходить.

В теоретическая физика, изменяющие аромат нейтральные токи или же изменяющие аромат нейтральные токи (FCNCs) являются гипотетическими взаимодействиями, которые изменяют вкус из фермион без изменения его электрический заряд.

Подробности

Если они встречаются в природе (что отражено Лагранжиан условия взаимодействия), эти процессы могут вызывать явления, которые еще не наблюдались экспериментально. Нейтральные токи, изменяющие аромат, могут возникать в Стандартная модель за пределами уровень дерева, но они сильно подавляются Механизм GIM. Несколько коллабораций искали FCNC.[1] В Теватрон CDF эксперимент впервые наблюдал FCNC-распад странного B-мезона на фи-мезоны в 2005 году.[2]

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

Пример

Рассмотрим игрушечная модель в котором неоткрытый бозон S может соединить оба с электрон так же хорошо как тау (
τ−
) через термин

Поскольку электрон и тау имеют одинаковые заряды, электрический заряд S очевидно, должен исчезнуть, чтобы соблюдать сохранение электрического заряда. А Диаграмма Фейнмана с S поскольку промежуточная частица способна превращать тау в электрон (плюс некоторые нейтральные продукты распада S).

В МЭГ эксперимент[3] на Институт Пауля Шеррера возле Цюрих будет искать аналогичный процесс, в котором антимюон распадается на фотон и антиэлектрон (a позитрон ). В Стандартной модели такой процесс протекает только путем выброса и повторного поглощения заряженного
W+
, что меняет
μ+
 в нейтрино по эмиссии, а затем позитрон на реабсорбцию и, наконец, испускает фотон что уносит любую разницу в энергия, вращение и импульс.

В большинстве интересных случаев вовлеченный бозон не является новым бозоном. S но обычный
Z0
 бозон сам.[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 нижнего типа кварки при нулевой передаче импульса обычно параметризуются эффективное действие срок

Этот конкретный пример FCNC часто изучается больше всего, потому что у нас есть довольно сильные ограничения, возникающие из-за распада
B0
 мезоны в Belle и БаБар. Недиагональные записи U параметризует FCNC, и текущие ограничения ограничивают их величиной менее одной части из тысячи для |Ubs|, Вклад однопетлевых поправок в Стандартную модель на самом деле является доминирующим, но эксперименты достаточно точны, чтобы измерить небольшие отклонения от прогноза Стандартной модели.

Эксперименты, как правило, сосредоточены на нейтральных токах, изменяющих аромат, в отличие от заряженные токи, поскольку 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 многочисленными
W±
 бозонные взаимодействия; новая физика в нейтральном токе не будет замаскирована большим эффектом из-за обычной физики Стандартной модели.

Рекомендации

  1. ^ Андерсон, С .; и другие. (Сотрудничество CLEO) (2001). «Улучшенные верхние пределы затухания нейтрального тока, изменяющего вкус, B → Kℓ+
    ℓ−
     и B → K * (892) ℓ+
    ℓ−
    ". Письма с физическими проверками. 87 (18): 181803. arXiv:hep-ex / 0106060. Bibcode:2001ПхРвЛ..87р1803А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.87.181803.
  2. ^ Acosta, D .; и другие. (Сотрудничество CDF) (2005-07-15). "Первые доказательства для B0
    s    → Распад φφ и измерения коэффициента ветвления и A
    CP     для B+
    → φK+
    ". Письма с физическими проверками. 95 (3): 031801. arXiv:hep-ex / 0502044. Bibcode:2005PhRvL..95c1801A. Дои:10.1103 / PhysRevLett.95.031801. PMID  16090735. S2CID  40241424.
  3. ^ "Сайт экспериментов MEG".
  4. ^ FCNC с участием фотон не может произойти в нуле передача импульса, из-за непрерывного электромагнитного калибровочная симметрия; как таковые FCNC с участием фотона с ненулевым переданным импульсом относительно подавлены по сравнению с FCNC с участием
    Z
     бозон.