[논문 리뷰] Effective supersymmetric theory and $(g-2)_\mu$ with R parity violation

Jihn E. Kim, Bumseok Kyae외 1명|arXiv (Cornell University)|2001. 03. 06.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 제3세대 초대칭 입자를 포함하는 R-포탄 위반을 수반하는 효과적인 초대칭 이론(ESUSY)을 제안하여, 맛 보존을 유지하면서 뮤온의 비정상 자기모멘트 $(g-2)_\mu$ 를 크게 만들고자 한다. 이는 이러한 R-포탄 위반 상호작용이 실험 제약 조건을 동시에 만족시키고 관측된 $(g-2)_\mu$ 증가를 설명할 수 있음을 보여준다.

ABSTRACT

The effective supersymmetric theory (ESUSY) with R parity conservation cannot give a large anomalous magnetic moment of $\\mu$. It is pointed out that the flavor conservation and a large $(g-2)_\\mu$ within the experimental limits are achievable in the ESUSY with R parity violating couplings involving the third generation superparticles.

연구 동기 및 목표

• 측정된 뮤온의 비정상 자기모멘트 $(g-2)_\mu$ 와 표준모형 예측값 사이의 격차를 해결하기 위해.
• 효과적인 초대칭 프레임워크에서 R-포탄 위반 상호작용이 맛 보존 제약 조건을 위반하지 않으면서 큰 $(g-2)_\mu$ 를 생성할 수 있는지 탐색하기 위해.
• ESUSY에서 맛 물리학과 $(g-2)_\mu$ 실험적 한계를 동시에 만족시키는 타당한 메커니즘을 규명하기 위해.
• 제3세대 초대칭 입자가 맛 변화를 일으키는 중성미온을 초과하지 않으면서 $(g-2)_\mu$ 에 큰 기여를 할 수 있는지 확인하기 위해.

제안 방법

• 제3세대 초대칭 장을 포함하는 R-포탄 위반 상호작용을 수반하는 효과적인 초대칭 이론(ESUSY)을 수립하기 위해.
• R-포탄 위반 상호작용을 제3세대에만 국한시켜 맛 보존 제약 조건을 구현하기 위해.
• R-포탄 위반 항목을 포함하는 효과적 라그랑지안을 사용하여 뮤온의 비정상 자기모멘트에 대한 1-루프 기여를 계산하기 위해.
• 맛 변화를 일으키는 과정과 $(g-2)_\mu$ 에 대한 실험적 제약 조건을 적용하여 R-포탄 위반 상호작용의 매개변수 공간을 제약하기 위해.
• 효과적 라그랑지안의 구조를 이용하여 맛 변화 과정에 대한 기여가 실험적 한계 이내에 유지되도록 보장하기 위해.
• 기여의 크기가 작은 요카다 유사 상수에 의해 억제되지 않도록 상수의 계층을 분석하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 ESUSY에서 R-포탄 위반 상호작용가 충분히 큰 $(g-2)_\mu$ 를 생성할 수 있는가?
• RQ2 뮤온 부문에서 맛 보존을 유지하면서 큰 $(g-2)_\mu$ 를 달성할 수 있는가?
• RQ3 R-포탄 위반 ESUSY 프레임워크에서 제3세대 초대칭 입자가 $(g-2)_\mu$ 에 대한 기여를 지배하는가?
• RQ4 맛 변화 중성미온과 $(g-2)_\mu$ 에 대한 실험적 제약 조건으로부터 R-포탄 위반 상호작용에 대한 제약 조건은 무엇인가?
• RQ5 희귀 뮤온 붕괴에 큰 기여를 피하면서 $(g-2)_\mu$ 를 증가시킬 수 있는가?

주요 결과

• 제3세대 초대칭 입자를 포함하는 R-포탄 위반 상호작용은 뮤온의 비정상 자기모멘트 $(g-2)_\mu$ 에 큰 기여를 할 수 있다.
• R-포탄 위반 상호작용이 제3세대에만 국한되어 있기 때문에 맛 보존 상호작용이 유지되어 위험한 맛 변화 과정이 억제된다.
• 모델은 현재의 실험적 한계와 일치하는 $(g-2)_\mu$ 증가를 달성한다.
• R-포탄 위반을 포함하는 효과적인 초대칭 프레임워크는 맛 물리학 제약 조건을 위반하지 않으면서 $(g-2)_\mu$ 에 상당한 기여를 가능하게 한다.
• 제3세대 지배성 덕분에 모델은 현재의 맛 변화 중성미온에 대한 실험적 한계를 유지하면서도 타당성이 있다.
• 효과적 라그랑지안의 구조 덕분에 $(g-2)_\mu$ 증가가 작은 상수에 의해 억제되지 않아 큰 관측 가능한 효과를 가능하게 한다.