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Misure sui B e ricerca di nuova fisica

Misure sui B e ricerca di nuova fisica. G.F. GIUDICE TH-CERN. PROBLEMI APERTI. Masse dei fermioni e angoli CKM Misure di precisione teoria del sapore Nuove sorgenti di violazione del sapore Piu’ efficace di ricerche dirette In susy Forte vincolo per modelli teorici

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Misure sui B e ricerca di nuova fisica

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Presentation Transcript

  1. Misure sui B e ricercadi nuova fisica G.F. GIUDICE TH-CERN

  2. PROBLEMI APERTI • Masse dei fermioni e angoli CKM • Misure di precisione teoria del sapore • Nuove sorgenti di violazione del sapore • Piu’ efficace di ricerche dirette • In susy • Forte vincolo per modelli teorici • Nuova fisica al TeV prospettiva di scoperta

  3. Nuove sorgenti di violazione di CP • Nuova fisica nuove fasi • Conserva sapore: • Non conserva sapore: • Bariogenesi • Improbabile

  4. test di precisione settore di gauge LEP overconstraining: informazioni su nuova fisica test di precisione settore di sapore B factory overconstraining: informazioni su nuova fisica BABAR, BELLE: 109 B in 2005; e+e- con 1035-36 cm-2 sec–1 : 109-10 B all’anno; BTeV con 1032 cm-2 sec–1 : 1011 B all’anno; LHCB 1014 B all’anno; limitati dall’incertezza teorica

  5. Overconstraining gia’ in atto • r, h determinati da: Vub/Vcb, eK, Dmd, limite su Dms, A(BgJ/y K) • OK con eK’/ eK , Kgpnn, bgsg • Lezioni dal fit • Consistenza (entro incertezze teoriche) non banale • Misure di fisica che conserva CP a CP violato • Consistenza tra fisica del B e del K • Fisica del B gioca un ruolo determinante

  6. { Analisi con nuova fisica operatori effettivi (analogo di S,T,U) modelli specifici (supersimmetria) Teoria effettiva non puo’ ne’ rispettare la simmetria U(3)5, ne’ violarla massimalmente ( qLi, uRi, dRi, lLi, eRi ) MFV: teoria effettiva invariante di gauge e di sapore con Un solo operatore DF=2

  7. Possibili ambiguita’ discrete (fine-tuning?) • L+ > 5.0 TeV L- > 6.4 TeV (99% CL) • Problema analogo a LEP • Perche’ effetti virtuali assenti a L= TeV?

  8. In DF=1 presenti vari operatori • correlazione tra processi con B e K • limiti su processi non osservati da limiti attuali

  9. MODELLI SPECIFICI • FCNC: in SM loop soppressi da GIM • Particolarita’ del SM b b H d d TECHNICOLOR f ` f ` F F ETC ETC f f f f ` DmKa mf < GeV

  10. EXTRA DIMENSIONI (cut-off della teoria di campi al TeV) H, g q l Accoppiamento di Yukawa y

  11. Piccola sovrapposizione delle funzioni d’onda a Yukawa soppressa esponenzialmente Decadimento protone soppresso se =10 tra quark e leptoni Scambio di KK gauge a livello albero genera FCNC: L > 5 103 TeV y

  12. SUPERSIMMETRIA Susy esatta: stesse proprietà di sapore del SM Rottura susy: nuove sorgenti di violazione sapore Quark e squark non allineati ~ q g q q ~ ~ g q ~ q’ q’ q’ • Effetti a loop (se R-parità conservata) • Angoli e fasi massimali esclusi • Dipendente dal meccanismo di rottura susy • Effetto FC non disaccoppia con L (ma disaccoppia con m) ~

  13. Possibili soluzioni • Rottura susy a bassa scala a gauge mediation • Dinamica di bassa energia determina termini soffici a • anomaly mediation • Simmetrie della gravità quantistica (universalità, allineamento, squark pesanti) a sensibilità alla scala alta Spettro di possibilità Problema Problema risolto Problema risolto aperto effetti osservabili nessun nuovo effetto

  14. PROCESSI SPECIFICI • BgJ/y K • Asimmetria via mixing consistente con SM: se esistono nuovi contributi a B-B mixing, hanno la stessa fase di SM (come in MFV) • Ambiguità in b: 2b=50o (SM) oppure 2b=130o • Test di cos(2b) importante • Bgf KS , Bgh’ KS • sin2b (Bgf KS) = –0.19±0.51 BaBar • –0.73±0.66 Belle • sin2b (BgJ/y K) = 0.734±0.054 • Differenza tra Bgf KS e BgJ/y K di 2.7 s. Nuova fisica? } –0.39±0.41 comb.

  15. _ _ Interazione effettiva: bsss Susy con mescolamenti b/s sin2b (Bgh’ KS) = 0.76±0.36 Belle sin2b (BgK+ K- KS, sottraendo f) = 0.5±0.5 Belle Contributo di tree level: troppo piccolo! Nuova fisica con struttura particolare: ~ ~ Bgh’ KS Bgf KS

  16. Test di nuova fisica nella transizione b-s • Bs- Bs mixing • asimmetria di CP in BgXsg • BgXs l+ l- • Bsg m+m- • Bg D*+ D*- • Estraendo la parte che viola CP da analisi angolari • sin2b (BgD*+ D*-) = –0.31±0.46 • Contaminazioni di pinguini? • ; difficile competere per nuova fisica _

  17. BgXsg Molto sensibile a nuova fisica Uno dei vincoli piú significativi in supersimmetria (mH+ > 200-300 GeV)

  18. unficazione b-t in SU(5) • unificazione b-t-t in SO(10) • Effetti grande tanb importanti • processi con transizione chirale • contributi lb2 trascurabili in SM

  19. Bsgm+m-

  20. CONCLUSIONI • Fisica del B continua a fornire informazioni su nuova fisica • Anche in assenza di nuove scoperte, contributo fondamentale (vedi LEP) • Spazio per grandi sorprese? (ambiguità discrete, transizioni b-s, violazione L,…) • Identificazione contributi subleading • Teoria finale del sapore?

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