北京谱仪III实验:在粲物理能区寻找新物理|NSR综述
近日,南京大学陈申见教授、中国科学院大学Stephen Olsen教授在《国家科学评论》(National Science Review, NSR)在线发表综述文章,回顾了北京谱仪III(BESIII)实验在粲物理能区寻找新物理的研究中取得的代表性成果,并对未来相关研究前景做了评述和展望。基于现有实验数据,尚未发现超出粒子物理标准模型的新物理迹象,但也因此设立了新物理排除限。
利用BESIII探测器采集的实验数据,该合作组从多个方面开展了对新物理的寻找:
1)寻找标准模型中稀有的过程,包括粲介子的味道改变中性流和粲偶素的弱衰变;
2)精确测量标准模型允许的粲强子纯轻和半轻衰变,检验轻子味道的普适性和CKM矩阵的幺正性,寻找夸克混合Cabibbo角反常等偏离标准模型预言的实验证据;
3)测量超子的极化参数,寻找宇称和电荷共轭对称性破缺的非标准模型起源;
超子的极化及其极角的关系:a) Λ超子;b) Ξ超子
4)寻找标准模型禁戒的过程,包括带电轻子味道破坏、轻子数和重子数破坏、宇称或电荷共轭破缺的电磁过程等;
5)寻找完全超出标准模型的奇特现象,例如暗光子和轻暗物质,以及夸克偶素的不可见衰变。
上述部分测量为世界上首次开展,很多测量结果较之前改善几倍至几个数量级。到目前为止,在现有数据中尚未发现新物理迹象,但也因此设立了新物理排除限。这些研究结果对一些新物理模型及参数空间给出了更严格的约束,也为今后继续在BESIII或类似实验寻找新物理提供了指导和借鉴。
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