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$\varepsilon^\prime/\varepsilon$ 与 $\varepsilon_K$ 中的新物理模式及其对稀有K介子衰变和 $\Delta M_K$ 的启示

高能物理 - 唯象学 2016-05-04 v3 高能物理 - 实验 高能物理 - 格点

摘要

SM对 ε/ε\varepsilon^\prime/\varepsilon 比值的预言似乎显著低于实验数据。且SM中的 εK\varepsilon_K 也趋于低于数据。任何消除这些反常的NP将首先对K介子系统中的味观测值产生影响,特别是对稀有K衰变和 ΔMK\Delta M_K。将贡献于 ε/ε\varepsilon^\prime/\varepsilon 的算符限制为SM算符及相应的带撇算符,NP贡献通常要么由QCD企鹅(QCDP)算符 Q6(Q6)Q_6(Q_6^\prime) 主导,要么由电弱企鹅(EWP)算符 Q8(Q8)Q_8(Q_8^\prime) 主导,这对其他味观测值有相当不同的含义。我们讨论具有树级 ZZZZ^\prime 味破坏交换的通用模型及少数特定模型。我们发现,在Z情景中同时增强 ε/ε\varepsilon^\prime/\varepsilonεK\varepsilon_KB(KLπ0ννˉ)\mathcal{B}(K_L\to\pi^0\nu\bar\nu)B(K+π+ννˉ)\mathcal{B}(K^+\to\pi^+\nu\bar\nu) 仅当存在左手和右手味破坏耦合时才可能。在 ZZ^\prime 情景中不需要这样,但NP效应的大小以及 B(KLπ0ννˉ)\mathcal{B}(K_L\to\pi^0\nu\bar\nu)B(K+π+ννˉ)\mathcal{B}(K^+\to\pi^+\nu\bar\nu) 之间的关联强烈依赖于QCDP或EWP是否主导对 ε/ε\varepsilon^\prime/\varepsilon 的NP贡献。在QCDP情况下,两个分支比的可能增强远大于EWP情景,且仅发生在平行于Grossman-Nir界的分支上,而EWP主导情况下这仅在 εK\varepsilon_K 中无NP时才可能。 ε/ε\varepsilon^\prime/\varepsilon 中NP的QCDP和EWP情景也可通过NP对 ΔMK\Delta M_K 贡献的大小和符号唯一区分,提升了SM中精确计算 ΔMK\Delta M_K 的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.00005,
  title  = {New Physics Patterns in $\varepsilon^\prime/\varepsilon$ and $\varepsilon_K$ with Implications for Rare Kaon Decays and $\Delta M_K$},
  author = {Andrzej J. Buras},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.00005},
  year   = {2016}
}

备注

67 pages, 6 Figures (12 Plots), references and clarifying comments on pages 3 and 9 and equation (24) added, conclusions unchanged