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核与中子 $\beta$ 衰变中的新物理探索

高能物理 - 唯象学 2018-12-05 v2 核实验 核理论

摘要

本文综述了在允许核 β\beta 衰变和中子衰变中对标准电弱模型的检验以及新物理探索的现状,包括理论与实验两方面的进展。讨论了近期及正在进行实验的灵敏度与互补性,并重点探讨了它们寻找新物理的潜力。测量结果使用模型无关的有效场论方法进行解释,从而能够将分析结果重新表述于许多具体的新物理模型中。特别关注了该方法所建立的高能物理之间的联系。对现有的 β\beta 衰变数据进行了新的全局拟合,首次以一致的方式纳入了超允许 0+0+0^+\to 0^+ 跃迁、中子衰变和核衰变。确定了涉及左旋或右旋中微子的奇异标量和张量耦合的约束,同时首次获得了由中子衰变数据给出的赝标量耦合约束。与标准模型中分别对应于 VudV_{ud}gAg_A 的矢量和轴矢量耦合值也得到了更新。在标准模型假设下,由拟合得到的轴矢量与矢量耦合之比为 CA/CV=1.27510(66)C_A/C_V = -1.27510(66)。批判性地讨论了各种实验输入与误差来源的相关性,并研究了正在进行测量的影响。展示了所得界限与其他低能和高能探针的互补性,包括在大型强子对撞机上的持续探索。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.08732,
  title  = {New physics searches in nuclear and neutron $\beta$ decay},
  author = {Martin Gonzalez-Alonso and Oscar Naviliat-Cuncic and Nathal Severijns},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.08732},
  year   = {2018}
}

备注

70 pages, 14 figures. Invited review article for Prog. Part. Nucl. Phys. v2: Journal version (clarifications, references, and 2 new figures added)