Tests des Standardmodells und Suche nach neuer Physik in B X1+1-Zerfällen

• Antragsteller: Professor Dr. Andrzej Jerzy Buras
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5312140

B-Meson-Zerfälle liefern ein wichtiges Labor für die Erforschung elektroschwacher Wechselwirkungen und für das Wechselspiel der starken und schwachen Kräfte. Die seltenen Zerfälle basierend auf b>s(d)g und b>s(d)l+l- sind von besonderem Interesse, da sie in niedrigster Ordnung verboten sind und durch Quanteneffekte virtueller schwerer Teilchen entstehen. Wir wollen hauptsächlich exklusive Kanäle studieren, da diese im Experiment "einfacher" zu messen sind als inklusive Übergänge. Darüber hinaus sind die theoretischen Vorhersagen für einige Verzweigungsverhältnisse im Rahmen des Standardmodells in den nächsten ein bis zwei Jahren experimentell zugänglich. Die Untersuchung der oben genannten Zerfallskanäle bietet somit die Möglichkeit, die zugrundliegende Struktur des Standardmodells der Elementarteilchen-Physik zu testen und Wechselwirkungen zu untersuchen, die außerhalb des Standarmodells liegen könnten. Das beantragte Projekt konzentriert sich auf exklusive flavour- ändernde neutrale Stromreaktionen der Art B>Hadronen + l+l- (Hadronen = K, p, K*, r) mit besonderem Augenmerk auf CP-Verletzung in diesen Prozessen. CP-Verletzung im Standardmodell ergibt sich aufgrund einer nicht verschwindenden komplexen Phase in der Quarkmischungsmatrix und wird durch das sogenannte Unitaritätsdreieck dargestellt. Unsere Analyse CP-verletzender Observablen in seltenen B-Zerfällen ist komplementär zur Bestimmung der Winkel im Unitaritätsdreieck, deren Messung an den e+e--Beschleunigern bei KEK und am SLAC sowie durch das HERA-B Experiment am DESY durchgeführt wird, gefolgt von weiteren Experimenten am Fermilab (CDF/D0) und am CERN (LHC-B). Neben der Untersuchung CP-verletzender Observablen wollen wir versuchen, die theoretischen Unsicherheiten bei der Vorhersage der verschiedenen Observablen weiter zu minimieren bzw. zu quantifizieren. Dies schließt die Suche nach solchen Observablen ein, welche experimentell leicht zugänglich und mit kleinen theoretischen Unsicherheiten behaftet sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen