должен ли Z0 распадаться с той же скоростью, что и нейтральный пион?

Первоначальное название вопроса было «В составном бозоне Хиггса...», и поэтому подвопросы были сделаны вокруг этой темы: должна ли скорость распада Z0 быть связана с распадом составного поля «хиггса», которое он съедает? И должно ли это составное поле, будучи псевдоскаляром, распадаться с той же скоростью, что и нейтральный пион?

Но я надеюсь, что тогда люди смогут дать хотя бы частичные ответы и что могут всплыть другие объяснения. Например, некоторая сумма по всем распадам Z0 может упроститься и оставить только некоторый член, зависящий от КХД.

Что ж, наблюдение таково: это редко упоминаемый факт, что псевдоскалярные нейтралы имеют примерно одинаковую скорость электрослабого распада, просто масштабируемую в кубе их массы. Точно так же, как заряженные мезоны масштабируются в квинтике своей массы, случай, который более популярен в упражнениях из учебников. Группа данных о частицах содержит таблицу скоростей распада и масс всех частиц, и из нее я когда-то нарисовал этот график. Наверняка какая-то точка немного сдвинулась к настоящему времени, но вы можете видеть синюю кубическую линию, где все нейтрали выровнены по шкале, и зеленую пятую степень для заряженных частиц, распад которых определяется массой Ферми, а затем многое другое. медленнее, чем нейтралы.

ширина распада по отношению к массе, для электрослабых распадов

Вы можете видеть, как синяя линия касается нейтрального пиона в левой части графика и Z0 в правой части. Да, мюон и тау тоже есть, так как тоже распадаются через электрослабое взаимодействие.

Текущие значения pdg отличаются от двух сигм. Точнее имеем для Z0: Г м 3 "=" 2495,2/91187,6^3 = 3,291*10^-12 , а для нейтрального пиона, используя только косвенные измерения: (6,58211928*10^-22/(8,30*10^-17))/134,9766^3 = 3,225*10^- 12 . Расхождение возрастает почти до 3 сигм, если мы включим единственное прямое измерение распада, ATHERTON 1985, но эта мера является выбросом и обычно отбрасывается; это также в стрессе с теоретическим значением.

Согласно arxiv:1112.4809v2, теоретическое значение времени жизни пиона, включая эффекты смешивания и нарушения киральной симметрии, составляет 8,1 эВ, так что Г π / м π 3 = 8,1*10^-6/134,9766^3 = 3,29e-12 . Теоретическое значение Г Z 0 составляет 2495,5 ± 0,9 ( pdg обзор , стр. 23), а sp теоретическая приведенная ширина распада не отличается от экспериментального измерения. Но отрадно, что теоретические значения даже ближе, чем экспериментальные.

Можно ли это интерпретировать как незначительное свидетельство или аргументы в пользу многоцветных или других составных моделей?

Вы можете скачать таблицу для этого графика из pdg, здесь pdg.lbl.gov/2014/html/computer_read.html
Предварительный отчет об эксперименте primEx-II за 2016 г.: inspirehep.net/record/1471386?ln=en

Ответы (1)

Ваша синяя линия включает пион, J/psi и Z0. (См. рисунок 2 здесь .)

В теории, в которой бозон Хиггса на самом деле является конденсатом третбара, часть Z0 со спином 0 в основном представляет собой псевдоскаляр топония.

И есть теорема ( теорема об эквивалентности бозона Голдстоуна ), которая говорит, что при определенных обстоятельствах массивный калибровочный бозон может быть аппроксимирован этой модой со спином 0. Его даже применяли специально к распаду Z-бозона, см. ссылку 11 здесь (я не читал эти статьи).

Если бы точку Z0 на графике можно было отождествить со скалярным z-голдстоуновским бозоном, а ее можно было бы отождествить с ttbar-мезоном, то у вас была бы однородная интерпретация синей линии слева направо.

Поэтому я бы теперь интерпретировал этот график как намек на то, что бозон Хиггса представляет собой какое-то связанное состояние верх-антитоп и что ( следуя вашему предположению ) вызванный аномалией виртуальный распад нейтрального топония-голдстоуна каким-то образом доминирует над распадом Z0.