Existe una fuerte evidencia experimental (informada en el documento vinculado), de más de un experimento de física de alta energía, que la asimetría arriba-abajo está presente en las desintegraciones de ciertos bariones encantados. El resumen del artículo es el siguiente (énfasis añadido):
Estudiamos las proporciones de ramificación y las asimetrías arriba-abajo en las desintegraciones débiles del barión encantado de Bc→BDM con Bc(D) con Bc(D) barión encantado anti-triplete (decuplet) y estados mesónicos pseudoescalares M basados en la simetría del sabor de SU(3)F. Proponemos esquemas iguales y de masa física para los estados hadrónicos para hacer frente a las grandes variaciones de los momentos bariónicos decuplet en las desintegraciones con el fin de ajustarse a los datos experimentales actuales. Encontramos que nuestros resultados de ajuste de (Bc→BDM) son consistentes con los datos experimentales actuales en ambos esquemas, mientras que las asimetrías arriba-abajo en todos los decaimientos son considerables, consistentes con los datos experimentales actuales, pero diferentes de cero predicho en la literatura.También examinamos los procesos de Ξ0c→Σ′0KS/KL y derivamos la asimetría entre los modos KL/KS siendo una constante.
Los datos experimentales son todos consistentes al nivel de un sigma con una asimetría arriba-abajo de exactamente 1. Los datos experimentales son inconsistentes con la hipótesis de cero asimetría arriba-abajo (en experimentos capaces de distinguir entre las posibilidades con un significado de al menos dos sigma) desde 2,9 sigma hasta más de 8 sigma de importancia.
Tal como entiendo el asunto, la existencia o no de asimetría arriba-abajo en las desintegraciones bariónicas encantadas no es una consecuencia trivial de las leyes físicas que conforman el modelo estándar de la física de partículas (a diferencia, por ejemplo, de la universalidad de los leptones en la que se han realizado estudios experimentales recientes ) . los resultados parecen mostrar violaciones de este principio con significaciones estadísticas más bajas). En cambio, tal como lo entiendo, es solo una simetría aproximada y es una "simetría accidental" en el sentido de que no es aparente de manera automática y trivial a partir de las leyes físicas establecidas en el Modelo Estándar.
Pero, al menos tres estudios en la literatura teórica que utilizan la física del modelo estándar, citados en el documento vinculado anteriormente, predijeron que la asimetría de arriba hacia abajo en las desintegraciones de bariones encantados debería ser indistinguible de cero con la precisión experimental encontrada en los experimentos que muestran este resultado. Como se explica en la página 8 del documento vinculado:
Es interesante señalar que se espera que las asimetrías arriba-abajo para todas las desintegraciones sean cero según los estudios teóricos en las Refs. [15, 16, 26] debido a la desaparición de las amplitudes de onda D, que son diferentes de nuestros resultados distintos de cero e inconsistentes con el resultado experimental actual[.]
Esos documentos son (con enlaces a las preimpresiones asociadas donde se encuentren, y de lo contrario al resumen):
[15] QP Xu y AN Kamal, Phys. Rev. D 46, 3836 (1992),
[16] JG Korner y M. Kramer, Z. Phys. C 55, 659 (1992), y
[26] KK Sharma y RC Verma, Phys. Rev. D 55, 7067 (1997).
Supongo que el resultado no ha aparecido en los titulares porque, si bien los datos experimentales son bastante irrefutables, ya que superan el umbral de "descubrimiento" de cinco sigma en el contexto de una configuración experimental probada y verdadera muy entendida utilizada en muchos otros contextos sin aparente mayor fallas, las predicciones teóricas no son enfáticamente ciertas e irrefutables, por lo que no es del todo seguro que esta sea realmente evidencia experimental de "nueva física".
Aún así, esto ciertamente podría ser un gran problema, excepto por una cosa. Incluso después de leer este artículo con bastante atención, no entiendo realmente qué significa asimetría arriba-abajo en este contexto, o qué significa un valor numérico particular de asimetría arriba-abajo en la descomposición de un barión. La fórmula para el valor numérico parece ser (9) en el documento vinculado, pero no puedo articular lo que esto significa en palabras, o incluso rastrear las definiciones de las variables y los términos utilizados en él.
El documento parece estar hablando de una forma de violación de isospin descrita en Wikipedia de la siguiente manera:
Isospin es la transformación de simetría de las interacciones débiles. El concepto fue introducido por primera vez por Werner Heisenberg en física nuclear basado en las observaciones de que las masas del neutrón y el protón son casi idénticas y que la fuerza de la interacción fuerte entre cualquier par de nucleones es la misma, independientemente de si son protones. o neutrones. Esta simetría surge en un nivel más fundamental como una simetría entre los quarks tipo up y down. La simetría isospin en las interacciones fuertes puede considerarse como un subconjunto de un grupo de simetría de sabor más grande, en el que las interacciones fuertes son invariantes bajo el intercambio de diferentes tipos de quarks. La inclusión del quark extraño en este esquema da lugar al esquema de la Vía Óctuple para clasificar mesones y bariones.
Isospin se viola por el hecho de que las masas de los quarks arriba y abajo son diferentes, así como por sus diferentes cargas eléctricas. Debido a que esta violación es solo un efecto pequeño en la mayoría de los procesos que involucran interacciones fuertes, la simetría de isospín sigue siendo una herramienta de cálculo útil y su violación introduce correcciones en los resultados simétricos de isospín.
Pero, incluso después de leer esto, todavía no entiendo realmente lo que esto significa en un sentido práctico concreto en este documento.
Entonces, mi pregunta es, en el contexto del artículo vinculado anteriormente, qué significa la asimetría de arriba hacia abajo y qué significan los valores numéricos particulares de la misma (por ejemplo, es el valor numérico una relación de algo a otra cosa, y si es así, qué) ?
Hay algunas preguntas de seguimiento obvias que podrían estar relacionadas con la respuesta a esa pregunta (por ejemplo, qué podría estar mal con las predicciones en la literatura teórica y qué cambios en el modelo estándar podrían dar lugar a esto si las predicciones teóricas son correctas), pero Estoy limitando esta pregunta solo a este problema de definición muy fundamental y guardaré otra pregunta para un momento en el que entiendo qué significa la cantidad que se mide como anómala.
De hecho, soy uno de los autores de este trabajo. Las asimetrías arriba-abajo están relacionadas con las distribuciones de descomposición y no deben confundirse con la simetría del sabor. Aquí hay una referencia que define explícitamente las asimetrías arriba-abajo https://inspirehep.net/literature/294647 .
La simetría up-down la interpreto como: en reacciones hadrónicas y en decaimientos donde los hadrones están involucrados, si un quark up está involucrado en el cálculo, la reacción correspondiente donde simétricamente está involucrado un quark down debe tener la misma sección transversal y tiempos de decaimiento.
¿Por qué? Tomemos el ejemplo del quark de barión ,
tiene un ir a y un ir a
la simetría arriba abajo significa en este caso la misma vida útil para las dos cargas.
El argumento del isospín implica la física nuclear y surge de las definiciones del modelo estándar, que son básicas. La simetría de arriba hacia abajo será parte de las violaciones de CP, que se acomodan dentro del modelo estándar.
Los enlaces que proporciona a los artículos teóricos indican que esta simetría ascendente es estricta dentro del modelo estándar. (Un teórico debería evaluar esta declaración ya que está más allá de mi campo). La conclusión de cualquier desviación de esta simetría requiere una extensión más allá del modelo estándar.
robar