¿Cuál sería la firma experimental de los leptones compuestos?

Con el equipo adecuado y suficiente energía, puede buscar todas las cosas ingenuas habituales:

• Desviaciones de la sección transversal de dispersión Bhabha en no polarizado$l + \bar{l}$o$l + l$dispersión. En particular, si falta energía en la reacción, eso podría indicar un estado excitado en los productos.
• Picos de resonancia en$l + \bar{l}+ \to l' + \bar{l}'$. (Por supuesto que puedes hacer esto con$q + \bar{q} \to l + \bar{l}$también, pero las correcciones QCD al vértice del quark hacen que la teoría sea más difícil y pueden ocultar la señal).

Creo que esto es parte del caso de un colisionador de muones, pero nada de eso está sobre la mesa para los experimentos que se están ejecutando en este momento.

CMS tiene una preimpresión en la que buscan composición en distribuciones angulares dijet.

Las distribuciones angulares de dijet medidas se pueden usar para establecer límites en la composición de quarks representada por un término de interacción de contacto de cuatro fermiones además del QCD Lagrangiano.

Establecen límites.

Supongo que las distribuciones angulares de dos eventos de leptones estarán en la búsqueda de la composición de leptones.

Teniendo en cuenta que la composición de los núcleos y la composición de los nucleones se encontraron limpiamente mediante una dispersión inelástica profunda, dudaría mucho de las interpretaciones que utilizan niveles de cálculos de Monte Carlo que darían una conclusión tan drástica a las desviaciones de QCD.

Habría que esperar a los colisionadores de leptones. Desde LHC necesitaría dos leptones en un vértice para obtener el otro extremo de la dispersión inelástica profunda. No hay nada que pueda vencer a los factores de forma, en mi opinión.

Una firma podría ser similar a la de un modelo parton. Supongamos que los leptones están compuestos de partículas internas, preones o rishons o lo que sea. A baja energía, el leptón parecerá estar compuesto por los partones de valencia (¿lepto-partones?), que podrían ser simplemente el leptón mismo. A medida que uno se transforma en un marco de alta energía, luego, en el límite, este impulso llega al infinito, la contracción de Lorentz del leptón hace que otros modos, o partones de mayor energía en estados excitados, sean evidentes en los experimentos de dispersión. Habría entonces una escala de Bjorken a amplitudes de dispersión que actúan como firmas de los constituyentes internos de un leptón.

Otra firma podría ser alguna desviación en el momento magnético del electrón. El momento magnético es

¿Cuáles podrían ser estos constituyentes? Lo más probable es que, en mi opinión, cualquier desviación de este tipo sea una física fibrosa que, debido a una dimensión extra grande y asuntos relacionados, exhibe una influencia en una escala que podemos detectar. No me gusta la idea de los quarks y los leptones como objetos compuestos. Esto se debe en gran parte a que la energía para unir este sistema sería mucho mayor que las masas de los partones. Esto nos presentaría con problemas horrendos que superan con creces los que se ven con los quarks y QCD.

• Los electrones, muones y taus compuestos deberían ser mucho más fáciles de detectar en condiciones de alta energía donde un campo electromagnético influye en las rutas del producto de desintegración que los neutrinos compuestos (que son muy difíciles de observar sin experimentos elaborados y no estadísticamente poderosos como los que se discuten en Neutel11).

Si los componentes de los leptones similares a los electrones tuvieran una carga distinta de -1 (o +1 para las antipartículas), la ruta que tomaron incluso los componentes leptónicos brevemente no confinados debería ser posible mediante ingeniería inversa con gran precisión (y sin mucho QCD). problemas de fondo que hacen que algunos de los otros cálculos sean más difíciles de hacer, porque estaría observando el patrón de distribución de dónde terminan los productos de descomposición en el espacio en relación con el punto de colisión, en lugar de cuántos había).

IIRC, ha habido algunas señales experimentales recientes que muestran este tipo de patrones de distribución espacial inesperados e inexplicables.

• Otra forma de ver electrones compuestos en estado confinado sería detectar eventos con firmas que son como mesones o bariones exóticos, pero mucho más ligeros que previamente se habían descartado de los datos, ya que no buscábamos nada así en ese rango de masas. Por ejemplo, suponga que revisó su software de clasificación de datos de desintegración y de repente vio varias docenas de desintegraciones de una partícula que se comportaba como un barión Delta más más (espín 3/2, carga +2, ddd), pero con una masa del orden de 123 eV en lugar de 1232 MEv.

• Una tercera posibilidad sería que usted podría observar los procesos que parecen mostrar más allá de la violación de CP del Modelo Estándar y hacer algún tipo de análisis de conglomerados de los datos que muestren un grupo de eventos que coincidan estrechamente con el Modelo Estándar y un grupo separado de eventos que tiene algún patrón que lo distingue y luego mostrar cómo un modelo compuesto de leptones podría explicar el patrón común al "grupo en exceso".

• Fuerte evidencia de falta de conservación de BL que parece provenir de algo en el sector de los leptones.

En mi humilde opinión, existen suficientes datos experimentales y teóricos para considerar que las cosas son compuestas debido a su acoplamiento permanente con otras cosas. El problema está en reconocer este acoplamiento permanente e implementarlo correctamente en nuestras teorías.

Consideremos el caso más simple de dispersión de una partícula neutra, neutrino, de una partícula cargada, electrón:

$\nu + e^- \rightarrow \nu + e^-$. (1)

Sin embargo, es poco probable que se disperse de una carga elásticamente porque hay excitaciones sin umbral: fotones. En otras palabras, la carga real ($e^-$) es un sistema complicado que incluye los grados de libertad electromagnéticos y el electrón en él es solo una parte de él. Entonces, el verdadero proceso de dispersión se escribe de manera diferente:

$\nu + e^- \rightarrow \nu + e^- + \gamma_1 + \gamma_2 + ...$(2)

Nuevamente, excitar un objetivo (= procesos inelásticos como (2)) es la primera y principal evidencia de que el objetivo es compuesto. Y sabemos por las ecuaciones QED exactas sobre este acoplamiento permanente, pero inicialmente no consideramos que la carga esté acoplada y escribimos basura como (1). Este es nuestro grave error conceptual. Entonces procesos inelásticos como

$\nu + e^- \rightarrow \nu + e^- + \gamma +$otras cosas neutrales (3)

atestiguan que nuestro objetivo (electrón) no es tan simple ;-).

Todavía no notamos cosas evidentes y desacoplamos cosas acopladas en nuestra mente y en el papel. Nuestra metodología de "encender y apagar el acoplamiento" es incorrecta: implica una posibilidad de "acoplamiento" perturbativo como si fuera "débil". Nunca es débil. Cuando logremos describir QED correctamente, será más fácil ver cómo se relacionan entre sí otros leptones y quarks (y otras cuasi-partículas en cosas compuestas).

Tome un átomo como un sistema compuesto y dispérselo a partir de su núcleo o electrón. ¿Qué es una firma de su ser compuesto? Canales inelásticos y resonancias.