半轻衰变τ<'->→μ<'->π<'0>(η,η′)在超出标准模型的新物理方案中的探索

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粒子物理的标准模型(StandardModel)是建立在规范群SU(3)C(×)SU(2)L(×)U(1)Y基础之上、描写强相互作用和电弱相互作用的理论模型。该模型在过去的三十年中得到了充分的检验,尤其是电弱统一理论所预言的中性流过程以及中间矢量玻色子W±和Z0在实验上的发现,更增强了我们对这种模型正确性的信心。然而,标准模型本身并不是完美无缺的,其所存在的某些问题至今还没有得到合理的解决,理论预言和实验结果之间存在着或大或小的差别。这表明粒子物理的标准模型并不是一个终极理论,因而寻找超出标准模型的新物理是目前高能物理的前沿之一。重味物理,尤其是B物理受人关注的一个重要原因在于它不仅能够揭示距离非常近时的强相互作用物理,更重要的是它是高度精确研究CP破坏、稀有衰变和味改变过程等的良好场所,而且可以通过重味物理的研究来寻找超出标准模型的新物理存在的间接证据。 半轻衰变τ-→μ-M(M=π0,η,η)将提供一些超出标准模型的新物理的敏感的信号。基于最新的Belle的测量数值,我们将分别在双Higgs模型Ⅲ(2HDMⅢ)、R宇称破缺的超对称模型(RPVSUSY)以及各代之间具有非普适耦合的味改变Z’模型中对这个过程进行研究。在这些新物理方案中,轻子味破坏(LFV)耦合在树图水平存在。我们的结果表明,这个过程对LFV耦合非常敏感,并能提高目前实验的敏感度。我们推导出的有关这些新模型的相关的限制,对于目前的研究非常有意义。
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