En física de partículas , las corrientes neutras que cambian el sabor o corrientes neutras 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 lo reflejan los términos de interacción lagrangianos ), estos procesos pueden inducir fenómenos que aún no se han observado en experimentos. Las corrientes neutras que cambian el sabor pueden ocurrir en el modelo estándar más allá del nivel del árbol , pero el mecanismo GIM las suprime en gran medida . Varias colaboraciones han buscado FCNC. [1] [2] [3] El experimento Tevatron CDF observó evidencia de FCNC en la desintegración del extraño mesón B a mesones phi en 2005. [4]
Los FCNC son predichos genéricamente por teorías que intentan ir más allá del Modelo Estándar, como los modelos de supersimetría o tecnicolor . Su supresión es necesaria para llegar a un acuerdo con observaciones, lo que convierte a los FCNC en importantes limitaciones para la construcción de modelos.
Considere un modelo de juguete en el que un bosón S no descubierto puede acoplarse tanto al electrón como al tau (
τ−
) a través del término
Dado que el electrón y el 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 es capaz de convertir una tau en un electrón (más algunos productos de desintegración neutra del S ).
El experimento MEG [5] en el Instituto Paul Scherrer cerca de Zurich buscará un proceso similar, en el que un antimuón se desintegra en un fotón y un antielectrón (un positrón ). En el modelo estándar, dicho proceso se produce únicamente mediante la emisión y reabsorción de una carga cargada.W.+, que cambia la
µ+
en un neutrino en emisión y luego en un positrón en reabsorción, y finalmente emite un fotón que elimina cualquier diferencia en energía , espín y momento .
En la mayoría de los casos de interés, el bosón involucrado no es un nuevo bosón S sino el convencional.
z0
bosón mismo. [6] Esto puede ocurrir si el acoplamiento a corrientes neutras débiles no es (ligeramente) universal. El acoplamiento universal dominante con el bosón Z no cambia el sabor, pero las contribuciones subdominantes no universales sí pueden hacerlo.
FCNC que involucran al
z
El bosón para los quarks de tipo down con transferencia de momento cero generalmente está parametrizado por el término de acción efectiva .
Este ejemplo particular de FCNC suele ser el que más se estudia porque tenemos algunas limitaciones bastante fuertes derivadas del deterioro de
B0
mesones en Belle y BaBar . Las entradas fuera de la diagonal de U parametrizan los FCNC y las restricciones actuales las restringen a ser menos de una parte entre mil para | Ubs | . La contribución procedente de las correcciones del modelo estándar de un bucle es en realidad dominante, pero los experimentos son lo suficientemente precisos como para medir ligeras desviaciones de la predicción del modelo estándar.
Los experimentos tienden a centrarse en corrientes neutras que cambian el sabor en lugar de corrientes cargadas , porque la corriente neutra débil (
z0
bosón) no cambia de sabor en el modelo estándar propiamente dicho a nivel de árbol, mientras que las corrientes cargadas débiles (
W.±
bosones) lo hacen. La nueva física en los acontecimientos actuales cargados se vería inundada por más
W.±
interacciones de bosones; La nueva física en la corriente neutra no estaría enmascarada por un gran efecto debido a la física ordinaria del Modelo Estándar.
