重访针对$R(D^{(\ast)})$反常的单一轻子夸克解及其现象学含义

最近已有研究表明，在$\bar B\to D^{(\ast)}\tau\bar\nu_\tau$与$\bar B\to \bar K\ell^+\ell^-$衰变中观测到的反常可仅用一个标量轻子夸克解决。通过对当前$R(D^{(\ast)})$数据以及$\bar B\to D^{(\ast)}\tau\bar\nu_\tau$衰变中可接受的$q^2$分布进行拟合，找到了算符系数的四个最佳拟合解。本文探讨如何甄别这四个解的可能性。首先，我们发现其中两个已被衰变$B_c^-\to \tau^-\bar\nu_\tau$排除，因为预言的衰变宽度已超出总宽度$\Gamma_{B_c}$。进而发现剩余两个解导致支配$b\to c \tau \bar\nu_{\tau}$跃迁的两个有效哈密顿量，它们相差一个符号，并将$\bar c_L\gamma_\mu b_L\,\bar \tau_L\gamma^\mu{\nu_\tau}_L$算符的系数绝对值增强约$12\%$。然而，对于$D^\ast$与$\tau$的纵向极化以及$\bar B\to D^{(\ast)}\tau\bar\nu_\tau$衰变中的轻子前后向不对称性，它们给出与标准模型几乎相同的预言。另一方面，对于其他可观测量如$\mathcal B(B_c^-\to \tau^-\bar\nu_\tau)$、$\mathcal B(B_c^- \to \gamma\tau^-\bar\nu_\tau)$、$R_{D^{(\ast)}}(q^2)$、${\rm d}\mathcal B(\bar B\to D^{(\ast)}\tau\bar\nu_\tau)/{\rm d}q^2$与$\mathcal B(\bar B\to X_c\tau\bar\nu_\tau)$，两个解均给出相对于标准模型预言的显著增强。借助LHCb对$B_c^-\to \tau^-\bar\nu_\tau$的测量以及LHCb和Belle-II对$\bar B\to D^{(\ast)}\tau\bar\nu_\tau$中可观测量更精细的测量，此类特定新物理情景可得到进一步解读。