レプトンにおけるCP/Tの破れ

轻子中的 CP/T 违规

• 批准号: 01J06566
• 负责人: 小池 正史
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: The High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06566/
• 关键词: レプトンフレーバーの破れ; 原子核内でのμ-e転換; 素粒子模型; 原子内でのμ-e転換

本年は、レプトンの相互作用を明らかにすることを目指して、μ-e転換を引き起こす模型を分析した。μ-e転換には、μ粒子と原子核の間の有効相互作用として、電磁相互作用のほかに4点フェルミ相互作用も寄与するのが特徴である。そこで、私は超対称シーソー模型における原子核とμ粒子の間でのヒッグス粒子の交換を考察した。この過程は低エネルギー極限で4点フェルミ有効相互作用となる。通常4点フェルミ有効相互作用の寄与は電磁相互作用よりO(α)抑制される。しかしヒッグス粒子と原子核の相互作用の大きさは電子質量ではなく核子質量で特徴づけられることが知られているため、寄与が大きくなることが期待できることを指摘した。私は、電磁相互作用と4点フェルミ相互作用のμ-e転換の分岐比に対する寄与を計算した。そして、4点フェルミ相互作用の寄与が重要となる条件は1)tanβ(2種のヒッグス粒子の真空期待値の比)が60程度あるいはそれより大きく、2)CP偶の重い中性ヒッグス粒子(H^O)の質量が超対称性の破れのスケールよりずっと小さいことであることを示した。電磁相互作用の寄与はμ→eγ崩壊の分岐比よりわかるので、μ-e転換とμ→eγ崩壊の分岐比の比をとることにより、4点フェルミ相互作角の寄与を実験的に計測できる。電磁相互作用のみ寄与する場合、分岐比の比は0.0026であることが知られている。実験値がこの値からどれだけずれるかを計測することで、現実の素粒子模型の手がかりが得られることを明らかにした。さらに、実際に実験的に許されている範囲でパラメータを様々な値に動かして、両相互作用の寄与を数値的に計算して提示することで、これらを確かめた。そのほか、以下の事実を示し、数値的な計算を行って確かめた。・重い核種と軽い核種に対するμ-e転換率を比較することで、μ-e転換に寄与する有効相互作用の種類に関する情報が得られる。・μ-3e崩壊の分岐比とμ→eγ崩壊の分岐比の比は、H^Oの質量にほとんどよらず0.006である。

今年，我们分析了导致μ-E转化率的模型，旨在阐明瘦素的相互作用。 μ-E转化率的特征是，除了电磁相互作用外，四点费米相互作用还有助于μ粒子与原子核之间的有效相互作用。因此，我考虑了在超对称Seesaw模型中核和μ颗粒之间的希格斯颗粒的交换。该过程在低能限制下导致了4点Fermi-abled的相互作用。通常，通过电磁相互作用的O（α）抑制了四点Fermi相互作用的贡献。但是，人们指出的是，希格斯颗粒和核之间相互作用的大小是以核子质量而不是电子质量为特征的，因此预计该贡献会很大。我计算了电磁和四点费米相互作用对μ-E转化的分支比的贡献。四点费米相互作用对重要的贡献的条件是1）tanβ（两个HigGs颗粒的真空期望值之比），约60或更高，以及2）CP-even cp-even重型中性希格格斯颗粒（HO）远小得多。可以从μ→Eγ衰减的分支比例中可以看出电磁相互作用的贡献，因此，通过采取μ-E转化率的分支比和μ→Eγ衰减的比率，可以通过实验测量四点费米相互作用角的贡献。当仅电磁相互作用贡献时，已知分支比率为0.0026。据透露，通过测量实验值与该值的偏差多少，我们可以从实际的基本粒子模型中获得线索。此外，通过将参数移至实际的实验津贴中的各种值，并在数值上计算和介绍两种相互作用的贡献来确认这些。另外，显示了以下事实并进行了数值计算以确认。 - 比较重和轻核的μ-E转化率提供了有关有效相互作用的类型的信息，这些相互作用有助于μ-E转化。 - μ-3E衰减与μ→Eγ衰减的分支比的分支比的比率为0.006，几乎是H^o的质量。

项目成果

Ryuichiro Kitano, Masafumi Koike, Yasuhiro Okada: "Detailed calculation of lepton flavor violating muon-electron conversion rate for various nucl"Physical Review D. 66. 096002-1-096002-14 (2002)

Ryuichiro Kitano、Masafumi Koike、Yasuhiro Okada：“详细计算各种核的违反μ子电子转化率的轻子味道”Physical Review D. 66. 096002-1-096002-14 (2002)

Ryuichiro Kitano, Masafumi Koike, Shinji Komine, Yasuhiro Okada: "Higgs-mediated muon-electron conversion process in supersymmetric see-saw model"Physics Letters B. 575. 300-308 (2003)

Ryuichiro Kitano、Masafumi Koike、Shinji Komine、Yasuhiro Okada：“超对称跷跷板模型中希格斯介导的μ子电子转换过程”物理快报 B. 575. 300-308 (2003)