Rozpady ciężkich kwarków Jubileusz 50-lecia IFJ PAN Sesja naukowa 18 października 2005.

Prezentacja na temat: "Rozpady ciężkich kwarków Jubileusz 50-lecia IFJ PAN Sesja naukowa 18 października 2005."— Zapis prezentacji:

1 Rozpady ciężkich kwarków Jubileusz 50-lecia IFJ PAN Sesja naukowa 18 października 2005

2 18.X.2005Marek Jeżabek2 Na pozór proste zadanie (1986) Obliczenie rozkładu energii leptonów w półleptonowych rozpadach kwarku t z uwzględnieniem poprawek QCD pierwszego rzędu Motywacja: dla dolnej granicy masy kwarku t efekty propagatora bozonu W istotne

3 18.X.2005Marek Jeżabek3 Rozkład energii naładowanego leptonu w rozpadzie kwarku t Metoda: całkowanie numeryczne Trudności: dokładność numeryczna, rozbieżności podczerwone Test: w granicy m W znane wyniki dla teorii 4-fermionowej rozpad c – Cabibbo, Corbo, Maiani (1979) rozpad b – Corbo (1983) Nieprzyjemne zaskoczenie (wiosna 1987): test nie wyszedł List do Cabbibo, Corbo i Maianiego Publikacja wysłana do PLB (wrzesień 1987)

4 18.X.2005Marek Jeżabek4 Rozkład masy niezmienniczej leptonów Rachunek analityczny na rozgrzewkę – wyniki zima 1987 Test 1: Całkowita zgodność z wynikami numerycznymi Test 2: przedłużenie analityczne dla poprawek do masy wirtualnego W y = m W 2 / m t 2

5 18.X.2005Marek Jeżabek5 Publikacje (1) Wyniki rachunków numerycznych: MJ and J.H.Kuehn, Semileptonic decays of top quarks, Phys. Lett. B207 (1988) 91

6 18.X.2005Marek Jeżabek6 Publikacje (1) c.d. Received 2 Sept.1987; Revised 22 March 1998

7 18.X.2005Marek Jeżabek7 Publikacje (2) Rozkład masy inwariantnej leptonów: Nucl. Phys. B314 (1989) 1 poprawka QCD do czasu życia t Dla rozpadu t Wb dokładność około 2%

8 18.X.2005Marek Jeżabek8 Korespondencja z CCM (c.d.) Odpowiedź Maianiego: praca Corbo dla rozpadu b zawiera błędy praca CCM dla rozpadu c poprawna

9 18.X.2005Marek Jeżabek9 Rachunek analityczny dla rozkładów energii leptonu naładowanego/neutrina wyniki – wiosna 1988 MJ and JK, Lepton Spectra from Heavy Quark Decay Nucl. Phys. B320 (1989) 20

10 18.X.2005Marek Jeżabek10 Co dalej? (1989) Poprawki elektrosłabe Efekty polaryzacyjne Rozgrzewka – rozkład energii hadronów (Czarnecki, Jeżabek, Kuehn 1990) Rozpady spolaryzowanych kwarków t: faktoryzacja w przybliżeniu Borna

11 18.X.2005Marek Jeżabek11 Rozpady spolaryzowanych kwarków t Dla pełnej polaryzacji maksymalna korelacja kierunku e + i spinu t. Jaki efekt dają poprawki QCD? Rachunek analityczny: automatyczna redukcja całek tensorowych całkowanie po kątach Eulera

12 18.X.2005Marek Jeżabek12 Wyniki (CJK, 1991) faktoryzacja znakomitym przybliżeniem wzór przybliżony (RSAF) dokładny wynik bardzo skomplikowany (14 funkcji – h 1, …, h 14 ) nietrywialne relacje między funkcjami h i wynikające z warunku kasowania się pozornych rozbieżności

13 18.X.2005Marek Jeżabek13 Rozkłady energetyczno-kątowe (1993) Rozkłady neutrin w półleptonowych rozpadach kwarków typu up rozkłady naładowanych leptonów w rozpadach kwarków typu down Motywacja: efekty polaryzacyjne dla półleptonowych rozpadów kwarków b i c rozpady bozonów W i Z są źródłem spolaryzowanych ciężkich kwarków

14 18.X.2005Marek Jeżabek14 Polaryzacja (c.d.) niezależne rachunki (AC i MJ) publikacja: Czarnecki, Jeżabek, Koerner, Kuehn, Phys. Rev. Lett. 73 (1994) 317

15 18.X.2005Marek Jeżabek15 Korzyści z nauczenia się FORMa (MJ) – drastyczne uproszczenie wzorów dla Publikacja: Nucl. Phys. B427 (1994) 3 received 23 Feb. 1994 revised 15 Mar. 1994 List do CCM – odpowiedź Maianiego accepted 26 May 1994

16 18.X.2005Marek Jeżabek16 Rozkłady dla leptonu (m 0) Dla semileptonowych rozpadów ciężkich kwarków CJK (1995): rozkład masy leptonów MJ, L.Motyka (1997): rozkład energii leptonu MJ, P.Urban (1999): polaryzacja w rozpadach kwarku b

17 18.X.2005Marek Jeżabek17 Podsumowanie Opis teoretyczny ważnych procesów: czas życia kwarku t rozkłady inkluzywne dla półleptonowych rozpadów kwarków b i c (masy kwarków, parametry HQET, elementy kwarkowej macierzy mieszania) efekty polaryzacyjne dla rozpadów kwarku t rozpady b + X rozkłady energetyczne neutrin dla rozpadów mionu (zderzacze mionowe, fabryki neutrin) i rozpadów (TAUOLA, JWJK)