Es gibt starke experimentelle Beweise (über die im verlinkten Artikel berichtet wird) aus mehr als einem Hochenergiephysik-Experiment, dass bei den Zerfällen bestimmter verzauberter Baryonen eine Auf-Ab-Asymmetrie vorhanden ist. Die Zusammenfassung des Beitrags lautet wie folgt (Hervorhebung hinzugefügt):
Wir untersuchen die Verzweigungsverhältnisse und Up-Down-Asymmetrien in den schwachen Zerfällen von Bc→BDM mit Bc(D) mit Bc(D) Anti-Triplett-Charmeed (Decuplet) Baryon und M Pseudo-Skalar-Meson-Zuständen basierend auf der Flavor-Symmetrie von SU(3)F. Wir schlagen Schemata für gleiche und physikalische Massen für die hadronischen Zustände vor, um mit den großen Schwankungen der dekupletten Baryonenimpulse in den Zerfällen fertig zu werden, um mit den aktuellen experimentellen Daten übereinzustimmen. Wir stellen fest, dass unsere Anpassungsergebnisse von (Bc→BDM) mit den aktuellen experimentellen Daten in beiden Schemata übereinstimmen, während die Up-Down-Asymmetrien in allen Zerfällen beträchtlich sind, konsistent mit den aktuellen experimentellen Daten, aber von Null verschieden in der Literatur vorhergesagt.Wir untersuchen auch die Prozesse von Ξ0c→Σ′0KS/KL und leiten die Asymmetrie zwischen den KL/KS-Modi als Konstante ab.
Die experimentellen Daten sind alle konsistent auf dem Ein-Sigma-Niveau mit einer Up-Down-Asymmetrie von genau 1. Die experimentellen Daten stimmen nicht mit der Hypothese einer Up-Down-Asymmetrie von Null überein (in Experimenten, die in der Lage sind, zwischen den Möglichkeiten mit einer Signifikanz von mindestens zu unterscheiden zwei Sigma) bei 2,9 Sigma bis mehr als 8 Sigma signifikant.
So wie ich die Angelegenheit verstehe, ist die Existenz oder Nichtexistenz von Up-Down-Asymmetrie in verzauberten Baryonenzerfällen keine triviale Folge der physikalischen Gesetze, die das Standardmodell der Teilchenphysik ausmachen (anders als beispielsweise die Lepton-Universalität, die kürzlich experimentell untersucht wurde Ergebnisse scheinen Verstöße gegen dieses Prinzip bei niedrigeren statistischen Signifikanzwerten zu zeigen). Stattdessen ist es, wie ich es verstehe, nur eine ungefähre Symmetrie und eine "zufällige Symmetrie", da sie nicht automatisch und trivial aus den im Standardmodell festgelegten physikalischen Gesetzen hervorgeht.
Mindestens drei Studien in der theoretischen Literatur unter Verwendung der Standardmodellphysik, die in dem oben verlinkten Artikel zitiert werden, sagten jedoch voraus, dass die Aufwärts-Abwärts-Asymmetrie in verzauberten Baryonzerfällen nicht von Null zu unterscheiden sein sollte, wobei die experimentelle Präzision in den Experimenten gefunden wurde, die dieses Ergebnis zeigen. Wie auf Seite 8 des verlinkten Papiers erklärt:
Es ist interessant darauf hinzuweisen, dass die Aufwärts-Abwärts-Asymmetrien für alle Zerfälle nach theoretischen Studien in Lit. als null erwartet werden. [15, 16, 26] aufgrund der verschwindenden D-Wellen-Amplituden, die sich von unseren Nicht-Null-Ergebnissen unterscheiden und mit dem aktuellen experimentellen Ergebnis nicht übereinstimmen[.]
Diese Papiere sind (mit Links zu den zugehörigen Vorabdrucken, wo vorhanden, und andernfalls zum Abstract):
[15] QP Xu und AN Kamal, Phys. Rev. D 46, 3836 (1992),
[16] JG Korner u. M. Kramer, Z. Phys. C 55, 659 (1992) und
[26] KK Sharma und RC Verma, Phys. Rev. D 55, 7067 (1997).
Ich gehe davon aus, dass das Ergebnis keine Schlagzeilen gemacht hat, denn obwohl die experimentellen Daten ziemlich unwiderlegbar sind, da sie die Fünf-Sigma-"Entdeckungs" -Schwelle im Kontext eines sehr verständlichen, bewährten und in vielen anderen Zusammenhängen verwendeten experimentellen Aufbaus ohne offensichtliche Bedeutung überschreiten Fehlern, die theoretischen Vorhersagen sind nicht absolut sicher und unwiderlegbar, also ist es nicht ganz sicher, ob dies wirklich ein experimenteller Beweis für "neue Physik" ist.
Trotzdem könnte dies sicherlich eine sehr große Sache sein, bis auf eine Sache. Selbst nachdem ich dieses Papier ziemlich sorgfältig gelesen habe, verstehe ich nicht wirklich, was in diesem Zusammenhang mit Auf-Ab-Asymmetrie gemeint ist oder was ein bestimmter numerischer Wert der Auf-Ab-Asymmetrie beim Zerfall eines Baryons bedeutet. Die Formel für den numerischen Wert scheint in dem verlinkten Artikel (9) zu sein, aber ich kann nicht sagen, was dies in Worten bedeutet, oder sogar die Definitionen der darin verwendeten Variablen und Begriffe zurückverfolgen.
Das Papier scheint über eine Form der Isospin-Verletzung zu sprechen, die in Wikipedia wie folgt beschrieben wird:
Isospin ist die Symmetrietransformation der schwachen Wechselwirkungen. Das Konzept wurde erstmals von Werner Heisenberg in die Kernphysik eingeführt, basierend auf der Beobachtung, dass die Massen des Neutrons und des Protons nahezu identisch sind und dass die Stärke der starken Wechselwirkung zwischen jedem Nukleonenpaar gleich ist, unabhängig davon, ob es sich um Protonen handelt oder Neutronen. Diese Symmetrie entsteht auf einer grundlegenderen Ebene als Symmetrie zwischen Quarks vom Aufwärtstyp und vom Typ Abwärts. Die Isospin-Symmetrie in den starken Wechselwirkungen kann als Teilmenge einer größeren Flavour-Symmetriegruppe betrachtet werden, in der die starken Wechselwirkungen unter Austausch verschiedener Arten von Quarks invariant sind. Die Einbeziehung des Strange Quarks in dieses Schema führt zum Schema des Achtfachen Weges zur Klassifizierung von Mesonen und Baryonen.
Der Isospin wird durch die unterschiedliche Masse der Up- und Down-Quarks sowie durch ihre unterschiedliche elektrische Ladung verletzt. Da diese Verletzung in den meisten Prozessen, die starke Wechselwirkungen beinhalten, nur ein kleiner Effekt ist, bleibt die Isospin-Symmetrie ein nützliches Berechnungswerkzeug, und ihre Verletzung führt Korrekturen an den isospinsymmetrischen Ergebnissen ein.
Aber selbst nachdem ich dies gelesen habe, verstehe ich immer noch nicht wirklich, was das in diesem Papier im konkreten Sinne bedeutet.
Meine Frage ist also im Zusammenhang mit dem oben verlinkten Artikel, was bedeutet Up-Down-Asymmetrie und was bedeuten bestimmte Zahlenwerte davon (z. B. ist der Zahlenwert ein Verhältnis von etwas zu etwas anderem, und wenn ja, was)? ?
Es gibt einige offensichtliche Folgefragen, die mit der Antwort auf diese Frage zusammenhängen könnten (z. B. was an den Vorhersagen in der theoretischen Literatur falsch sein könnte und welche Änderungen am Standardmodell dazu führen könnten, wenn die theoretischen Vorhersagen korrekt sind), aber Ich beschränke diese Frage auf genau dieses sehr grundlegende Definitionsproblem und spare mir andere Fragen für einen Zeitpunkt auf, an dem ich verstehe, was die als anomal gemessene Menge bedeutet.
Ich bin tatsächlich einer der Autor dieser Arbeit. Die Up-Down-Asymmetrien beziehen sich auf die Zerfallsverteilungen und dürfen nicht mit der Flavour-Symmetrie verwechselt werden. Hier ist eine Referenz, die Up-Down-Asymmetrien explizit definiert https://inspirehep.net/literature/294647 .
Up-Down-Symmetrie interpretiere ich als: Bei hadronischen Reaktionen und bei Zerfällen, an denen Hadronen beteiligt sind, sollte, wenn ein Up-Quark an der Berechnung beteiligt ist, die entsprechende Reaktion, an der symmetrisch ein Down-Quark beteiligt ist, den gleichen Querschnitt und die gleichen Zerfallszeiten haben.
Warum? Nehmen Sie das Quark-Beispiel von Baryon ,
es hat ein gehen zu und ein gehen zu
Up-Down-Symmetrie bedeutet in diesem Fall gleiche Lebensdauer für beide Ladungen.
Das Isospin-Argument beinhaltet Kernphysik und ergibt sich aus den Standardmodelldefinitionen, die grundlegend sind. Die Up-Down-Symmetrie wird Teil der CP-Verletzungen sein, die im Standardmodell berücksichtigt werden.
Die Links, die Sie zu theoretischen Artikeln geben, besagen, dass diese Up-Down-Symmetrie innerhalb des Standardmodells streng ist. (Ein Theoretiker sollte diese Aussage bewerten, da sie außerhalb meines Fachgebiets liegt). Die Schlussfolgerung aus jeder Abweichung von dieser Symmetrie erfordert eine Erweiterung über das Standardmodell hinaus.
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