フレーバーの物理と第三世代

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KEKBファクトリーでBelle実験がチャーモニウムの対生成と、1チャーモニウム生成包含反応でのエネルギー角度分布に関する興味深いデータを最近発表した。生成断面積は、非相対論的量子色力学によって計算が可能だが、実験データは過去の計算結果と大きく異る。現在、及び将来のコライダー実験で、チャーモニウムやボトモニウムの生成と崩壊が、新しい物理のシグナルとなる可能性が高いので、その生成機構を理解することは重要である。我々は、KEKに於ける実験の成果を最大限生かすべく、関連する全てのチャーモニウム生成過程の計算を実施した。その結果Belle実験データは、チャームクォークフラグメンテーション過程の断面積が非相対論的量子色力学の最低次オーダーの予言の4倍程度で、且つ、グルオン対放出過程の断面積が並行グルオン領域で制限されることを考慮すると説明可能であることが示された。研究成果は専門誌Physical Review Dに発表された。上記の研究過程で、チャーモニウムJ/psiとchi_0の対生成に関する実験データの角度分布が、非相対論的量子色力学の予言とは全く異ることが分かった。データ自体の問題である可能性が否定しきれないが、もしそうでなければ、このデータは、chi_0質量付近に、未知の新粒子が隠れている可能性を強く示唆している。我々は、スピン0パリティー正のグルーボールがchi_0とほぼ同じ質量を持つ可能性、さらにこの2素粒子が混合する可能性を検討し、生成角度分布を説明できることを発見し、研究成果を専門誌Physics Letters Bに発表した。上記のチャーモニウム生成断面積の計算に必要な、量子色力学のソフトコリニアー有効理論が、スピン相関が重要である場合に破綻することを発見し、結果を専門誌Physics Letters Bに発表した。