兩種新物理模型下τ-→ι-P0衰變的研究.pdf

1、隨著實(shí)驗(yàn)和理論的不斷發(fā)展,在B物理,C物理引起人們關(guān)注的同時(shí),τ輕子物理也引起了物理學(xué)家極大的關(guān)注。研究τ輕子物理,可以檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)模型,同時(shí)還可以尋找新物理。輕子味破缺(LFV)過(guò)程是τ物理研究的一個(gè)方向,是發(fā)現(xiàn)和描述新物理的一個(gè)強(qiáng)有力的工具。
　　 τ輕子作為唯一質(zhì)量大的能夠衰變?yōu)閺?qiáng)子的輕子,其輕子味破缺過(guò)程(τ-→l-P0(l-V0,l-PP)),可以研究弱流結(jié)構(gòu)、味改變中性流禁戒問(wèn)題以及強(qiáng)相互作用等等。
　　 Bel

2、le和Babar在實(shí)驗(yàn)方面測(cè)得的τ輕子味破缺衰變分支比能夠達(dá)到O(10-8)-O(10-7)的量級(jí)。正在建造的Super-B工廠,即將對(duì)τ輕子味破缺過(guò)程展開(kāi)研究,提供一些更為精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　 理論上,人們已在不同的新物理模型中對(duì)τ輕子味破缺過(guò)程進(jìn)行了研究。涉及到的模型主要有雙黑格斯二重態(tài)模型Ⅲ(2HDMⅢ)、味改變的Z'模型、SUSY模型、最小超對(duì)稱模型(MSSM)、R宇稱破缺的超對(duì)稱模型(RPV SUSY)、“Un-pa

3、rticle”模型、Type-Ⅲseesaw模型以及TC2模型等。這些不同模型的研究結(jié)果表明,其理論預(yù)言值都能夠達(dá)到O(10-7)～O(10-6)的量級(jí)。
　　 本文分別在雙黑格斯二重態(tài)模型Ⅲ(2HDMⅢ)和味改變的Z'模型下,研究了τ-→l-P0(l-=e-,μ-;P0=π0,η,η')衰變。對(duì)于末態(tài)的強(qiáng)子矩陣元部分,我們采用了手征微擾論的方法。在2HDMⅢ下,τ-→l-P0衰變的過(guò)程通過(guò)中性Higgs傳播子H0,h0,A0在

4、樹(shù)圖水平發(fā)生。研究結(jié)果表明,參數(shù)|λuu|,|λdd|對(duì)Br(τ-→l-P0)幾乎無(wú)影響。在現(xiàn)有參數(shù)范圍內(nèi),Br(τ-→μ-π0)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)上限,Br(τ-→μ-η(η'))能夠達(dá)到甚至超過(guò)目前的實(shí)驗(yàn)上限。我們用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)上限得到了|λτμ|和|λss|的關(guān)聯(lián)關(guān)系:當(dāng)參數(shù)|λτμ|在(10-210)范圍內(nèi)變化時(shí),|λss|在(1-21)范圍內(nèi)變化。由于電子的質(zhì)量小,且|λτe|＜＜|λτμ|,Br(τ-→e-P0)無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)上限。在