Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Новости LHC
Мониторы LHC
Результаты, полученные на LHC
Загадки LHC
Распад B→μμ
Распад b→sμμ
Распад B+→K+ll
Распад B→Dlν
Распад H→μτ
Комбинация топ-антитоп-хиггс
Лептоны одного знака на ATLAS
eejj-отклонение
Поиск суперсимметрии — 3
Двухфотонный всплеск 750 ГэВ
Событие при 2,9 ТэВ
WZ-пик при 2 ТэВ
WH-пик при 1,8 ТэВ
Поиск суперсимметрии — 1
Поиск суперсимметрии — 2
Заряженный бозон Хиггса
Поиск отклонений от Стандартной модели: результаты
Поиск экзотических частиц: результаты
Поиск бозона Хиггса: результаты
Изучение бозона Хиггса
Поиск суперсимметрии: результаты
Адронная спектроскопия: результаты
Редкие распады B-мезонов: результаты
Свойства топ-кварка: результаты
Результаты изучения ядерных столкновений
LHC в работе
Устройство и задачи LHC
Физика элементарных частиц
Галерея
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Архив журнала «Химия и жизнь» за 40 лет!

На 4 CD или 1 DVD





Главная / LHC / Результаты, полученные на LHC / Загадки LHC / Распад B→Dlν

Нарушение лептонной универсальности в распаде B→Dlν

Что обнаружено

В течение последних лет данные BaBar и Belle по распадам B-мезонов на D-мезоны и лептон-нейтринную пару стали указывать на любопытную аномалию. В экспериментах измеряются следующие отношения вероятностей: \[ R = {B(\bar B \to D \tau^-\bar \nu) \over B(\bar B \to D \mu^-\bar \nu)}\,, \quad R^* = {B(\bar B \to D^{*} \tau^-\bar \nu) \over B(\bar B \to D^{*} \mu^-\bar \nu)}\,.\] Мезоны D и D* имеют одинаковый кварковый набор, но отличаются спинами (спин 0 для D-мезона и спин 1 для D*), поэтому вероятности распадов тоже различаются. Благодаря лептонной универсальности слабого взаимодействия, эти числа предсказываются очень точно в рамках: RSM = 0,297±0,017 и R*SM = 0,252±0,003. Однако эксперименты, и в особенности BaBar, дают результаты для R и R* существенно выше ожиданий, словно указывая на нарушение лептонной универсальности.

Недавно в игру вступила и коллаборация LHCb. Ее первое измерение дало: R* = 0,336±0,027±0,030. Это число, взятое отдельно, само по себе отличается от СМ на 2,1σ. Если же его объединить с данными BaBar и Belle, то совокупное расхождение со СМ достигает .
Результаты измерений трех экспериментов на плоскости (R, R*)

Результаты измерений трех экспериментов на плоскости (R, R*). Результат LHCb представляет собой полосу, а не эллипс, поскольку величину R эта группа не измерила. Красным эллипсом показано объединение результатов, выполненное группой HFAG. Розовый эллипс — предсказание СМ. Источник

Комментарии

Сентябрь 2015. Аномалии в распаде B→Dlν — это вещь более серьезная, чем в другом полулептонном распаде, на K-мезон и лептоны, в котором тоже наблюдается подозрительное отклонение от лептонной универсальности. Распад на K-мезон вызван кварковым превращением b→s, который протекает с большим трудом, за счет петлевых диаграмм (уловно говоря, СМ не любит кварковые превращения без изменения электрического заряда). Поэтому такой распад происходит редко, а его расчет включает много тонкостей.

Диаграмма, ответственная за распад B→Dlν в Стандартной модели, через W-бозон, или в моделях Новой физики, через заряженный хиггсовский бозон

Диаграмма, ответственная за распад B→Dlν в Стандартной модели, через W-бозон, или в моделях Новой физики, через заряженный хиггсовский бозон.

Распад на D-мезоны, напротив, самый обычный, вызванный превращением b→c. Если здесь наблюдаются отклонения за счет Новой физики, это эти новые эффекты должны быть достаточно сильными. Это может быть, например, заряженный хиггсовский бозон или другие заряженные частицы. Но тогда эта Новая физика должна будет проявляться и в других процессах. Придумать модель, которая одновременно объясняет R и R* и при этом не противоречит другим экспериментам, задача нетривиальная.

С точки зрения эксперимента, этот результат LHCb — вообще самое первое измерение на адронном коллайдере какого-либо процесса, в котором какой-либо прелестный адрон распадается на лептоны. Раньше считалось, что адронным коллайдерам такой анализ не под силу. В этом смысле LHCb прыгнул выше собственной головы, поскольку в его научную программу такие измерения изначально не закладывались. Это также означает, что от LHCb можно ждать усовершенствования методики и новых, более точных измерений.

Ссылки

Экспериментальные данные


Популярные сообщения


Комментировать
 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия