兩種新物理模型下τ-→ι-P0衰變的研究.pdf

1、隨著實驗和理論的不斷發(fā)展,在B物理,C物理引起人們關注的同時,τ輕子物理也引起了物理學家極大的關注。研究τ輕子物理,可以檢測標準模型,同時還可以尋找新物理。輕子味破缺(LFV)過程是τ物理研究的一個方向,是發(fā)現和描述新物理的一個強有力的工具。
　　 τ輕子作為唯一質量大的能夠衰變?yōu)閺娮拥妮p子,其輕子味破缺過程(τ-→l-P0(l-V0,l-PP)),可以研究弱流結構、味改變中性流禁戒問題以及強相互作用等等。
　　 Bel

2、le和Babar在實驗方面測得的τ輕子味破缺衰變分支比能夠達到O(10-8)-O(10-7)的量級。正在建造的Super-B工廠,即將對τ輕子味破缺過程展開研究,提供一些更為精確的實驗數據。
　　 理論上,人們已在不同的新物理模型中對τ輕子味破缺過程進行了研究。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、最小超對稱模型(MSSM)、R宇稱破缺的超對稱模型(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果表明,其理論預言值都能夠達到O(10-7)～O(10-6)的量級。
　　 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。對于末態(tài)的強子矩陣元部分,我們采用了手征微擾論的方法。在2HDMⅢ下,τ-→l-P0衰變的過程通過中性Higgs傳播子H0,h0,A0在

4、樹圖水平發(fā)生。研究結果表明,參數|λuu|,|λdd|對Br(τ-→l-P0)幾乎無影響。在現有參數范圍內,Br(τ-→μ-π0)不能達到實驗上限,Br(τ-→μ-η(η'))能夠達到甚至超過目前的實驗上限。我們用現有的實驗上限得到了|λτμ|和|λss|的關聯關系:當參數|λτμ|在(10-210)范圍內變化時,|λss|在(1-21)范圍內變化。由于電子的質量小,且|λτe|＜＜|λτμ|,Br(τ-→e-P0)無法達到實驗上限。在