1 / 18

Kršitev simetrije CP kaj novega lahko izmerimo (in povemo...)?

Kršitev simetrije CP kaj novega lahko izmerimo (in povemo...)?. B. Golob. Vsebina Snovno vesolje Saharovi pogoji Kršitev simetrije CP Meritev kršitve Interpretacija. B. Golob, FMF. Kršitev simetrije CP... 1. Izbrana poglavja, april 2008. Snovno vesolje. na začetku je bil Veliki pok...

chaman
Download Presentation

Kršitev simetrije CP kaj novega lahko izmerimo (in povemo...)?

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kršitev simetrije CPkaj novega lahko izmerimo(in povemo...)? B. Golob • Vsebina • Snovno vesolje • Saharovi pogoji • Kršitev simetrije CP • Meritev kršitve • Interpretacija B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...1 Izbrana poglavja, april 2008

  2. Snovno vesolje na začetku je bil Veliki pok... količina snovi (delcev) in antisnovi (antidelcev) naj bi bila enaka: začetni pogoj v razvoju vesolja Nb-Nb = 0 Nb: število barijonov današnje (vsaj) bližnje vesolje (~ 10 Mpc) je sestavljeno iz snovi in ne antisnovi 1 Mpc = 3,3106 svetlobnih let v zgodnjem vesolju anihilacija b + b → g Ng Nb + Nb to je izvor mikrovalovnega kozmološkega ozadja, ki ga izmerimo danes B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...2 Izbrana poglavja, april 2008

  3. Snovno vesolje v današnjem vesolju: št. barionov (snov) št. fotonov (mikroval. ozadje) samo izjemno majhen del prvotno prisotne snovi se je ohranil do danes kako smo prišli od do ? (en od 1010 barijonov se ni anihiliral) B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...3 Izbrana poglavja, april 2008

  4. Snovno vesolje • nestabilni težki delci razpadajo • ohlajanje vesolja: nb→0  Ganih < Graz • (majhna) razlika med razpadi • (majhnega števila prostalih) delcev in antidelcev •  asimetrija • različne razpade delcev in antidelcev opišemo • s kršitvijo simetrije CP • Saharov l. 1967 postavi 3 pogoje za razvoj • asimetričnega vesolja (in l. 1975 prejme Nobelovo nagrado za mir): • - neohranitev barijonskega števila • - kršitev simetrije CP in C • - neravnovesno stanje B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...4 Izbrana poglavja, april 2008

  5. Saharovi pogoji prepostavimo obstoj X, razpada v f1 in f2: X → f1 (NB1,r) X → f2 (NB2,1-r) X → f1 (-NB1,r) X → f2 (-NB2,1-r) NB: barijonsko število NB; barijoni +1 antibarijoni -1 pri vseh znanih procesih v svetu osnovnih delcev se NB ohranja (razpad p); r: relativna pogostost razpadov B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...5 Izbrana poglavja, april 2008

  6. Saharovi pogoji X → f1 (NB1,r) X → f2 (NB2,1-r) X → f1 (-NB1,r) X → f2 (-NB2,1-r) sprememba barijonskega števila: X razpada v f1 in f2, ki imata različno NB  neohranitev barijonskega števila pogostosti razpadov X → f in X → f nista enaki  kršitev simetrije CP B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...6 Izbrana poglavja, april 2008

  7. Kršitev simetrije CP Mezoni B: Simetrija CP: C: konjugacija naboja C|B0> = |B0> P: zrcaljenje prostora P|B0> = -|B0> CP: hkratna operacija CP|B0> = -|B0> Primer: p+ K+ p- B- B+ p+ CP K- p- B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...7 Izbrana poglavja, april 2008

  8. Kršitev simetrije CP qi W+ Standardni model (SM) elektrošibke in močne interakcije: qj Vij kršitev CP (CPV) je posledica matrike Cabbibo-Kobayashi-Maskawe(CKM) qi W- če Vij=Vij*► L=LCP► CP simetrija se ohranja qj V*ij matrika CKM je unitarna; npr. Vud Vus Vub Vcd Vcs Vcb VtdVts Vtb B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...8 Izbrana poglavja, april 2008

  9. VudVub* VcdVcb* VtdVtb* VcdVcb* r qi Kršitev simetrije CP W+ Unitarni trikotnik: qj Vij qi W- Vud Vus Vub Vcd Vcs Vcb VtdVts Vtb qj V*ij = h f2 f1 f3 (0,1) (0,0) B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...9 Izbrana poglavja, april 2008

  10. Kršitev simetrije CP Vus u b K+ W+ CPV v razpadih (direktna CPV): u Vub* B+, B0 p0, p- eif u,d u,d Vus*≈ Vus u K- W- fi:posledica kompleksnih elem. CKM di: ostala faza, posledica močne int. med kvarki s b u Vub B-, B0 p0, p+ e-if s u,d u,d  CPV za direkten CPV potrebujemo vsaj dve amplitudi z različnima šibkima in močnima fazama B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...10 Izbrana poglavja, april 2008

  11. Belle Coll., Nature, 452, 332 (2008) Meritev CPV (ena od) b b CPV v razpadih B+,0→ K+p0,-: Vus u K+ W+ W+ Vtb* Vts K+ u u Vub* g B+, B0 p0, p- B+, B0 eif2~1 eif1 p0, p- u,d u,d u,d u,d |VusVub*|<<|Vtb*Vts| proces višjega reda |A1|~|A2| s s u relativna pogostost razpadov: Br(B0→ K+p-)=1,8210-5 Br(B+→ K+p0)=1,2110-5 B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...11 Izbrana poglavja, april 2008

  12. Mt. Tsukuba KEKB Belle premer ~1 km B e+ e- Dz ~cbgtB ~ 200mm B Meritev CPV (ena od) √s=10.58 GeV U(4S) U(4S) p(e-)=8 GeV p(e+)=3.5 GeVbg=0.42 B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...12 Izbrana poglavja, april 2008

  13. Central Drift Chamber e+3.5 GeV 3(4) layer Si det. e-8 GeV Aerogel Cherenkov (n=1.015-1.030) m and KL Counter (14/15 layers RPC+Fe) EM calorimeter CsI (16X0) 1.5T SC solenoid Belle Coll., Nature, 452, 332 (2008) Meritev CPV (ena od) 700 fb-1 Ldt ~750106 BB parov 2000 2007 B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...13 Izbrana poglavja, april 2008

  14. Belle Coll., Nature, 452, 332 (2008) Meritev CPV (ena od) invariantna masa razpadnih produktov B rezultat: B0→K-p+ B0→K+p- signal ozadje B-→K-p0 B+→K+p0 direktna CPV že opažena; zares zanimiva je razlika asimetrij v obeh razpadnih načinih B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...14 Izbrana poglavja, april 2008

  15. Belle Coll., Nature, 452, 332 (2008) Interpretacija b b b b CPV v razpadih B+,0→ K+p0,-: Vus u K+ W+ W+ Vtb* Vts K+ u u Vub* g B+, B0 p0, p- B+, B0 p0, p- u,d u,d u,d A1 u,d A2 enak prispevek k asimetriji razpadov B+ in B0 Vub* p0 Z0 p0 u Vts Vtb* u W+ B+ s s s s W+ u u u Vus K+ u K+ A3 u B+ A4 u u prispevek k asimetriji razpadov B+ |A3|,|A4|<<|A1|,|A2|; A4 ima zanemarljivo kompl. fazo B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...15 Izbrana poglavja, april 2008

  16. Belle Coll., Nature, 452, 332 (2008) Interpretacija b “Nova fizika”: v zanki lahko prispevajo doslej neznani delci; če so njihove sklopitve take, da močno kršijo simetrijo CP, bi lahko to razložilo opaženo razliko v asimetrijah; eksperimentalno nič znanega o takih delcih; morebiten doslej neznan prispevek k CPV Eksaktnejši pogoj za CPV (primerjava LinLCP): p0 X u Vkl Vij* Y K+ B+ u u A4 s u B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...16 Izbrana poglavja, april 2008

  17. Interpretacija velikost CPV: maksimalna vrednost izmerjena vrednost CPV v okviru SM je (pre)majhna Jizm in ne B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...17 Izbrana poglavja, april 2008

  18. Zaključek • za razlago asimetrije • v vesolju so potrebni • doslej neznani viri CPV • to daje težo rezultatom • skupine Belle, ki kažejo • na morebitne prispevke • Nove fizike • za ugotavljanje odstopanj • od SM potrebne nadaljne • natančne(jše) meritve • Super Belle (2010), z vašo • pomočjo velikost CPV: Jizm in ne B. Golob, FMF Kršitev simetrije CP...18 Izbrana poglavja, april 2008

More Related