Corriente neutra que cambia el sabor


En física teórica , las corrientes neutrales que cambian el sabor o las corrientes neutrales que cambian el sabor ( FCNC ) son interacciones hipotéticas que cambian el sabor de un fermión sin alterar su carga eléctrica .

Si ocurren en la naturaleza (como se refleja en los términos de interacción lagrangianos ), estos procesos pueden inducir fenómenos que aún no se han observado en el experimento. Las corrientes neutrales que cambian el sabor pueden ocurrir en el modelo estándar más allá del nivel del árbol , pero son altamente suprimidas por el mecanismo GIM . Varias colaboraciones han buscado FCNC. [1] El experimento Tevatron CDF observó por primera vez la desintegración FCNC del extraño mesón B en mesones phi en 2005. [2]

Las FCNC son predichas genéricamente por teorías que intentan ir más allá del Modelo Estándar, como los modelos de supersimetría o tecnicolor . Su supresión es necesaria para un acuerdo con las observaciones, lo que hace que las FCNC sean una limitación importante para la construcción de modelos.

Considere un modelo de juguete en el que un bosón S no descubierto puede acoplarse tanto al electrón como a la tau (
τ-
) a
través del término

Dado que el electrón y la tau tienen cargas iguales, la carga eléctrica de S claramente debe desaparecer para respetar la conservación de la carga eléctrica. Un diagrama de Feynman con S como partícula intermedia puede convertir una tau en un electrón (más algunos productos neutrales de desintegración de S ).

El experimento MEG [3] en el Instituto Paul Scherrer cerca de Zúrich buscará un proceso similar, en el que una antimuón se desintegra en un fotón y un antielectrón (un positrón ). En el Modelo Estándar, tal proceso procede solo por emisión y reabsorción de una carga cargada.
W+
, que cambia el
μ+
en un neutrino en la emisión y luego en un positrón en la reabsorción, y finalmente emite un fotón que se lleva cualquier diferencia de energía , espín y momento .


Arriba : Decaimiento de tau altamente suprimido a través de la corriente neutra que cambia el sabor en el orden de un bucle en el modelo estándar . Abajo : Más allá del modelo estándar, la desintegración de tau a través de una corriente neutra que cambia el sabor mediada por un nuevo bosón S.
Un ejemplo de un proceso de corriente neutra de cambio de sabor hipotético (es decir, aún no observado) en el Modelo Estándar Mínimo Supersimétrico . Un extraño quark emite un bino , convirtiéndose en un tipo sdown squark , que a continuación emite un bosón Z y reabsorbe el bino, convirtiéndose en un quark abajo. Si las masas de squark MSSM violan el sabor, tal proceso puede ocurrir.