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$\epsilon'/\epsilon$ 的故事:1976—2021

高能物理 - 唯象学 2021-02-24 v2 高能物理 - 实验 高能物理 - 格点

摘要

比值 ϵ/ϵ\epsilon'/\epsilon 度量了 KLππK_L\to\pi\pi 衰变中直接 CP 破坏(ϵ\epsilon^\prime)相对于由 ϵ\epsilon 描述的间接 CP 破坏的大小,并且对新 CP 破坏源非常敏感。因此,它已经在粒子物理学中扮演了长达 45 年的重要角色。由于 ϵ/ϵ\epsilon'/\epsilon 的微小性,其测量在 1980 年代和 1990 年代需要大西洋两岸付出英勇的努力,最终由 NA48 和 KTeV 合作组在 20 年前给出了结果。遗憾的是,即使在 ϵ/ϵ\epsilon'/\epsilon 的首次计算之后 45 年的今天,我们仍不知道标准模型在多大程度上与这些数据一致,也不清楚新物理对该比值的贡献所留下的空间有多大。这是由于显著的非微扰(强子)不确定性,以及 QCD 企鹅图贡献与电弱企鹅图贡献之间的部分抵消。尽管对短距离微扰效应的显著控制早在 1990 年代初就已实现,且此后又有若干改进,但在过去三十年中不同作者对 ϵ/ϵ\epsilon'/\epsilon 的非微扰贡献表达了不同看法。事实上即便今天,新物理对 ϵ/ϵ\epsilon'/\epsilon 贡献所留空间的不确定性仍非常显著。我本人在 ϵ/ϵ\epsilon'/\epsilon 上的工作始于 1983 年,涉及微扰与非微扰两方面的计算。本文是对导致 ϵ/ϵ\epsilon'/\epsilon 现状之步骤的非技术性回顾,包含若干并非人尽皆知的历史注记。文中也总结了 ΔI=1/2\Delta I=1/2 规则的现状。这个故事献给 Jean-Marc Gerard,以纪念我们合作 35 周年及其 64 岁生日。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.00020,
  title  = {The $\epsilon'/\epsilon$-Story: 1976-2021},
  author = {Andrzej J. Buras},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00020},
  year   = {2021}
}

备注

31 pages, in V2 misprints in the text removed, footnote 9 improved. Matches published version