LHCb上底重子四体无粲衰变中的CP破坏研究
批准号：
12305098
项目类别：
青年科学基金项目（C类）
资助金额：
10.0 万元
负责人：
戴鑫琛
依托单位：
学科分类：
重味物理
结题年份：
2024
批准年份：
2023
项目状态：
已结题
项目参与者：
戴鑫琛
项目摘要
结项摘要
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中文摘要
粒子物理标准模型给出的CP破坏大小不能解释宇宙中正反物质的不对称性，因此寻找新的CP破坏来源是粒子物理学最重要的前沿研究方向之一。目前CP破坏仅在介子系统中被发现，重子衰变中的CP破坏还没有被观测到。本项目将基于LHCb在2011至2018年采集的质子-质子对撞数据，寻找底重子Lambda_b四体无粲衰变中的直接CP破坏。本项目将利用振幅分析方法研究Lambda_b的衰变振幅，并测量衰变中的全局CP不对称性和相空间依赖的局域CP不对称性。这些测量结果对检验CKM机制，理解CP破坏的起源有重要意义。
英文摘要
The Standard Model of particle physics cannot explain the matter antimatter asymmetry in the universe. Searching for new sources of CP violation is one of the most important frontiers in particle physics. CP violation has only been observed in mesons decays while no CP violation has been found in baryon decays to date. This project proposes to search for direct CP violation in four-body charmless decays of Lambda_b, using pp data samples collected by the LHCb Collaboration in 2011-2018. The decays will be studied using amplitude analysis. The global CP asymmetries and the phase space dependent CP asymmetries will be measured. These results provide important inputs to test the CKM mechanism and understand the origin of CP violation.
CP破坏是解释宇宙中正反物质不对称性的必要条件之一。标准模型中的CKM机制所预测的CP破坏强度不足以解释正反物质不对称的问题。研究CP破坏的产生机制并寻找新的CP破坏来源是粒子物理的重要前沿课题。目前，CP破坏仅在介子系统中被观测到，而重子领域的CP破坏尚未被实验证实。本项目利用LHCb实验在2011-2018年期间采集的质子-质子对撞数据，重点研究了底重子四体无粲衰变中的CP破坏现象。.基于世界上最大的底重子衰变数据样本，我们针对Lambda_b->pK-pi+pi-衰变开展了深入研究，采用振幅分析和不变质量谱拟合两种方法，测量了该衰变的全局CP不对称性、相空间依赖的局域CP不对称性，以及各中间衰变过程的CP不对称性。此外，项目中发展的完整数据分析方法可推广应用于其他CP破坏相关研究中。.本项目首次在Lambda_b->pK-pi+pi-重子衰变中观测到CP破坏现象，并发现CP破坏主要来源于Lambda_b->N*+K-中间过程。这些结果不仅对检验标准模型具有重要意义，也为理解重子CP破坏的产生机制提供了重要线索。
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