Efectos Violacion de CP en el Vertice V ZZ

Efectos Violacion de CP en el Vertice V ZZ
Generados por Cambio de Sabor Fermionico
Agustin Moyotl Acuahuitl
Agosto de 2008
Índice general
1. Introducción 3
2. Evidencias y perspectivas de violación de CP 6
2.1. Simetrías discretas en teoría de campos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.1. Paridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.2. Inversión temporal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.3. Conjugación de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.4. Teorema CPT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2. Violación de CP en el sistema K0 ¡ ¹K 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1. Mesones pseudoescalares neutros K0 . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.2. Violación de CP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3. La simetría CP en el Modelo Estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1. Matriz de Cabibbo Kobayashi Maskawa. . . . . . . . . . . . . . . 18
2.4. Perspectivas de nueva física . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.1. Cambio de sabor en corrientes neutras . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.4.2. Vértices trilineales con bosones neutros . . . . . . . . . . . . . . . 25
3. Vértices Z¤°Z y V ¤ZZ 29
3.1. Propiedades del vértice ZZV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.1.1. Acoplamiento con cambio de sabor Zfifj . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2. Vértice mas general Z¤°Z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.1. Contribución de Gº
1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.2. Contribución de Gº
3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.3. Vértice mas general V ¤ZZ (V = Z; °) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3.1. Contribución de Gº
1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.3.2. Contribución de Gº
3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4. Análisis de los Resultados y Discusión 43
4.1. Función de estructura hZ
1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1.1. Efectos del quark top . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1.2. Efectos de un quark hipotético de una cuarta familia . . . . . . . 45
4.2. Función de estructura hZ
2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.2.1. Efectos del quark top . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2.2. Efectos de un quark hipotético de una quarta familia . . . . . . . 48
4.3. Función de estructura fZ
4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.3.1. Efectos del quark top . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
1
4.3.2. Efectos de un quark hipotético de una cuarta familia . . . . . . . 51
5. Conclusiones 54ii
Introducción
Se sabe que en el marco de la mecánica cuantica existen ciertas observables físicas que
permanecen invariantes ante ciertas transformaciones en el hamiltoniano del sistema. Estas
transformaciones se llevan a cabo mediante operadores unitarios y además se consideran
como transformaciones continuas. Ejemplos de estas transformaciones son la translación y la
rotación espacial. En un lenguaje mas formal, la propiedad de la invarianza de un sistema físico
ante una transformación es una simetría del sistema. Actualmente sabemos, en parte gracias a
las aportaciones de Einstein, que la naturaleza posee varias simetrías. Las transformaciones
que definen estas simetrías se conocen como Tranformaciones de Lorentz, las cuales implican
la invarianza de la magnitud de la velocidad de la luz y la covariancia de las ecuaciones de
movimiento de todo sistema físico. De acuerdo al Teorema de Noether, existe una
correspondencia entre una simetría y una ley de conservación de un sistema físico. Es decir la
invarianza de un sistema físico ante una transformación continua siempre tiene como
consecuencia una observable que se conserva.