풍미 변화 중성 전류

Flavor-changing neutral current
위: 표준 모델에서 1루프 순서로 맛을 변화시키는 중성 전류를 통해 고도로 억제된 태드케이.
아래: 새 S 보손에 의해 매개되는 맛을 변화시키는 중성 전류를 통해 표준 모델 tau 이상의 붕괴.
최소 초대칭 표준 모델에서 향미를 변화시키는 가상(즉, 아직 관찰되지 않은) 중성 전류 프로세스의 예.이상한 쿼크가 비노를 방출하여 sdown형 스쿼크로 변하고, 그 다음 Z보손을 방출하고 비노를 재흡수하여 다운 쿼크로 변한다.MSSM 스쿼크 질량이 향미 위반이라면, 그러한 과정이 발생할 수 있다.

이론 물리학에서 맛을 변화시키는 중성 전류 또는 맛을 변화시키는 중성 전류(FCNC)는 페르미온의 전하를 바꾸지 않고 그 맛을 변화시키는 가상의 상호작용이다.

세부 사항

만일 그것들이 자연에서 일어난다면(라그랑지아의 상호작용 용어에 의해 반영됨) 이러한 과정들은 실험에서 아직 관찰되지 않은 현상을 유도할 수 있다.트리 수준을 넘어 표준 모델에서 풍미를 변화시키는 중성 전류가 발생할 수 있지만, 그것들은 KIM 메커니즘에 의해 강하게 억제된다.여러 협업이 FCNC를 검색했다.[1][2][3]Tevatron CDF 실험은 2005년에 이상한 B-meson에서 phi meson까지 부패한 FCNC의 증거를 관찰했다.[4]

FCNC는 초대칭 또는 테크니컬러 모델과 같이 표준 모델을 넘어서려는 이론에 의해 일반적으로 예측된다.이들의 억제는 FCNC가 모델 구축에 중요한 제약조건을 갖도록 하면서 관찰과의 합의를 위해 필요하다.

예

발견되지 않은 보손 S가 타우(
tau−
)라는 용어를 통해 전자뿐만 아니라 전자와 결합할 수 있는 장난감 모델을 생각해 보십시오.

전자와 타우는 전하가 같기 때문에 S의 전하가 확실히 사라져야 전하의 보존을 존중한다.중간 입자로 S가 있는 파인만 도표는 타우를 전자(S의 일부 중성 붕괴 산물 포함)로 변환할 수 있다.

취리히 인근 폴 셰러 연구소의 MEG 실험은[5] 항미뉴온이 광자와 항우울제(양전자)를 해독하는 유사한 과정을 찾아낼 것이다.표준 모델에서 그러한 과정은 충전된 W의+
방출과 재흡수에 의해서만 진행되는데, 이것은 μ를+
방출에 중성미자, 그리고 그 다음에 재흡수에 양전자(positron)로 변화시키고, 마지막으로 에너지, 스핀, 모멘텀의 모든 차이를 운반하는 광자를 방출한다.

대부분의 관심 사례에서, 관련된 보손은 새로운 보손 S가 아니라 기존의 Z보손0
 그 자체다.[6]이는 약한 중립 전류와의 결합이 비범용일 때 발생할 수 있다.Z보손에 대한 지배적인 보편적 결합은 맛을 변화시키지 않지만 하위 지배적인 비범용적 기여는 할 수 있다.

제로 모멘텀 전송 시 다운타입 쿼크에 대한
 Z 보손과 관련된 FCNC는 일반적으로 유효 작용 용어로 파라미터화된다.

이러한 FCNC의 특별한 예는 벨과 바바의 B0
 메손 붕괴에서 오는 상당히 강력한 제약조건이 있기 때문에 종종 가장 많이 연구된다.U의 비대각 입력은 FCNC를 매개변수로 나타내며, U의bs 경우 현재 구속조건은 1,000분의 1 이하로 제한된다. 1루프 표준 모델 보정에 따른 기여도는 실제로 우세하지만, 실험은 표준 모델 예측에서 약간의 편차를 측정할 수 있을 정도로 정밀하다.

실험은 약한 중성 전류(
Z0
 boson)는 나무 수준에서 적절한 표준 모델에서 풍미를 변화시키지 않는 반면 약한 중성 전류(
W±
 boson)는 풍미를 변화시키는 중성 전류에 초점을 맞추는 경향이 있다.충전된 전류 사건의 새로운 물리학은 더 많은±
 W 보손 상호작용에 의해 늪에 빠질 것이다; 중립 전류에서의 새로운 물리학은 일반적인 표준 모델 물리학으로 인해 큰 효과에 의해 가려지지 않을 것이다.

참고 항목

참조

  1. ^ Anderson, S.; et al. (CLEO Collaboration) (2001). "Improved Upper Limits on the Flavor-Changing Neutral Current Decays B→Kℓ+
    ℓ−
     and B→K*(892)ℓ+
    ℓ−
    ". Physical Review Letters. 87 (18): 181803. arXiv:hep-ex/0106060. Bibcode:2001PhRvL..87r1803A. doi:10.1103/PhysRevLett.87.181803.
  2. ^ CMS Collaboration (2021-11-03). "Search for flavor-changing neutral current interactions of the top quark and Higgs boson in final states with two photons in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ =13 TeV". arXiv:2111.02219 [hep-ex].
  3. ^ "Hunting for anomalous interactions between the Higgs bosons and the top quarks CMS Experiment". cms.cern. Retrieved 2021-12-24.
  4. ^ Acosta, D.; et al. (CDF Collaboration) (2005-07-15). "First Evidence for B0
    s    →φφ Decay and Measurements of Branching Ratio and A
    CP     for B+
    →φK+
    ". Physical Review Letters. 95 (3): 031801. arXiv:hep-ex/0502044. Bibcode:2005PhRvL..95c1801A. doi:10.1103/PhysRevLett.95.031801. PMID 16090735. S2CID 40241424.
  5. ^ "MEG experiment website".
  6. ^ 광자를 포함하는 FCNC는 파괴되지 않은 전자기 게이지 대칭 때문에 제로 모멘텀 전송 시 발생할 수 없다. 따라서 제로 모멘텀 전송 시 광자를 포함하는 FCNC는 Z
     보슨을 포함하는 FCNC에 비해 상대적으로 억제된다.