W 'a Z' bosony - W′ and Z′ bosons - Wikipedia

W 'a Z' bosony
SloženíElementární částice
StatistikaBosonic
InterakceStandardní rozšíření modelu[1]
PostaveníHypotetický
Hmotnostneznámý
Rozpadá se dopodobný W a Z bosony
Elektrický nábojW ′: ± 1E
Z ': 0E
Roztočit1[1]
Stavy otáčení2

v částicová fyzika, W 'a Z' bosony (nebo W-prime a Z-prime bosony) odkazují na hypotetické měřicí bosony které vyplývají z rozšíření elektroslabá symetrie z Standardní model. Jsou pojmenovány analogicky se standardním modelem W a Z bosony.

Typy

Typy W 'bosonů

W 'bosony často vznikají v modelech s extra SU (2) měřicí skupina v poměru k plnému Standardní model měřicí skupina SU (3) × SU (2) ×U (1). SU (2) × SU (2) je spontánně rozbit na úhlopříčná podskupina SU (2)Ž což odpovídá elektroslabému SU (2). Obecněji bychom mohli mít n kopie SU (2), které jsou poté rozděleny na diagonální SU (2)Ž. To vede k n2-1 W.+′, W−′ A Z ′ bosony.

Takové modely mohou vzniknout z toulec diagram, například.

Aby se W 'bosony spojily slabý isospin, další SU (2) a standardní model SU (2) se musí smíchat; jedna kopie SU (2) musí prasknout kolem TeV scale (pro získání W 'bosonů s hmotou TeV) a ponechání druhého SU (2) pro standardní model. To se děje v Malý Higgs modely, které obsahují více než jednu kopii SU (2). Protože W 'pochází z rozbití SU (2), je obecně doprovázeno Z' bosonem (téměř) stejné hmotnosti a se spojkami souvisejícími s W 'spojkami.

Dalším modelem s W 'bosony, ale bez dalšího faktoru SU (2), je tzv Model 331 s β = ± 1/√3 . Symetrie lámající řetěz SU (3)L × U (1)Ž → SU (2)Ž × U (1)Y vede k dvojici W '± bosony a tři Z 'bosony.

W 'bosony také vznikají v Kaluza – Klein teorie se SU (2) v hromadně.

Typy Z 'bosonů

Různé modely fyziky nad rámec standardního modelu předpovídat různé druhy Z 'bosonů.

Modely s novým U (1) symetrie měřidla
Z ′ je boson měřidla (zlomené) U (1) symetrie.
E6 modely
Tento typ modelu obsahuje dva Z 'bosony, které lze obecně míchat.
Topcolor a nejlepší houpací modely dynamického rozbití symetrie Electroweak
Oba tyto modely mají Z 'bosony, které volí tvorbu konkrétních kondenzátů.
Malý Higgs modely
Tyto modely obvykle zahrnují zvětšený sektor měřidla, který je rozdělen na symetrii měřidla standardního modelu kolem měřítka TeV. Kromě jednoho nebo více Z 'bosonů tyto modely často obsahují W' bosony.
Kaluza – Klein modely
Z 'boson jsou vzrušené režimy neutrální symetrie symetrie.
Rozšíření Stueckelberg
Z 'boson pochází ze spojek nalezených v tětiva teorie s protínajícími se D-brány (vidět Stueckelbergova akce ).

Vyhledávání

Přímé vyhledávání

W'-boson mohl být detekován u hadronových srážek během jeho rozpadu na lepton Plus neutrino nebo top kvark Plus spodní tvaroh, poté, co byl vyroben v kvark-antikvark zničení. The LHC Očekává se, že dosahu na objevení W bude několik TeV.

Přímé hledání Z′-bosonů se provádí na hadron urychlovače, protože tyto poskytují přístup k nejvyšším dostupným energiím. Hledání hledá dilepton s vysokou hmotností rezonance: Z′-boson by byl vyroben kvark-antikvarkovým zničením a rozpadem na elektron -pozitron pár nebo pár opačně nabitých miony. Nejpřísnější aktuální limity pocházejí z Fermilab Tevatron, a závisí na spojkách Z'-bosonu (které řídí výrobu průřez ); od roku 2006 Tevatron nezahrnuje Z′-bosony až do hmotnosti asi 800GeV pro „typické“ průřezy předpokládané v různých modelech.[2]

Výše uvedená tvrzení platí pro „široký šířka "modely. Objevily se nedávné třídy modelů, které přirozeně poskytují podpisy průřezu, které spadají na hranu nebo mírně pod 95% limity spolehlivosti stanovené Tevatronem, a proto mohou vytvářet detekovatelné signály průřezu pro Z'-boson v hmotnostní rozsah mnohem blíže k pólové hmotnosti Z než modely „široké šířky“ diskutované výše.

Do této kategorie spadají tyto modely „úzké šířky“, které předpovídají Stückelberg Z ′ i Z ′ z univerzální extra dimenze (viz „Průvodce lovců Z ′“. odkazy na tyto články).

Dne 7. Dubna 2011 Spolupráce CDF u Tevatronu hlášeno přebytek proton-antiproton srážka Události které produkují W-boson doprovázený dvěma hadrony trysky. To by se dalo interpretovat jako Z'-boson.[3][4]

Dne 2. Června 2015 Experiment ATLAS na LHC hlášeny důkazy o W′-bosonech s významností 3,4sigma, stále příliš nízko na to, aby si vyžádalo formální objev.[5] Vědci z CMS experiment také nezávisle hlásili signály, které potvrzují zjištění ATLAS.

Z'– Y míchání

Možná máme rozchod kinetické směsi mezi U (1) ′ Z ′ bosonu a U (1)Y z přebití. Toto míchání vede k a úroveň stromu modifikace Parametry Peskin – Takeuchi.

Viz také

Reference

  1. ^ A b J. Beringer a kol. (Skupina dat o částicích ) (2012). "Recenze částicové fyziky". Fyzický přehled D. 86 (1): 010001. Bibcode:2012PhRvD..86a0001B. doi:10.1103 / PhysRevD.86.010001.
  2. ^ A. Abulencia a kol. (Spolupráce CDF ) (2006). „Hledat Z ′ → e+E− pomocí hmotnosti dielektronu a úhlového rozdělení ". Dopisy o fyzické kontrole. 96 (21): 211801. arXiv:hep-ex / 0602045. Bibcode:2006PhRvL..96u1801A. doi:10.1103 / PhysRevLett.96.211801. PMID  16803227.
  3. ^ Woollacott, Emma (07.04.2011). „Data Tevatronu označují neznámou novou částici“. TG denně.
  4. ^ „Fermilabův datový vrchol, který způsobuje vzrušení“. Symetrie Magazine. Fermilab / SLAC. 07.04.2011.
  5. ^ Slezak, Michael (22. srpna 2015). „Možné nové částice naznačují, že vesmír nemusí být levou rukou“. Nový vědec.

Další čtení

Pokročilejší:

externí odkazy