在衰减进入未颗粒石的东西

摘要

我们研究a的衰变玻色子到-unparticle和光子。使用了扩展的Landau-Yang定理。明确的光子信号将使腐烂作为非粒子物理研究的一种额外贡献模式。

1.介绍

1982年，班克斯和扎克[1]含有含有非整数的Dirac码头的仪表理论，其中双环- 功能消失。没有机会在非竞争红外线（IR）固定点处解释理论，在那里它在具有明确质量的颗粒方面具有​​尺度不变性。主要思想是基于以下陈述：在非常高的能量下，理论包含标准模型（SM）的两个字段，以及带有IR点的扇区的字段。这两个扇区通过与具有大质量的粒子（田地）的交换相互作用．隐藏的保形扇区可能在某种程度上流到IR固定点，那里字段之间的交互具有〜,在那里那和表示bank - zaks (BZ)部门经营者和经营者的规模维度的-unparticle分别;是SM字段的操作员。

2007年Georgi介绍了具有连续批量分子的未包（或鳞片不变的东西）[2那3.，服从正形(或标度)不变性。有大量的文献(见，例如，不完整的论文集[4.-13]和其中的参考)有关非粒子现象学。

最有趣的是(TeV)，在这个时候，在CERN大型强子对撞机中可以看到非粒子的动力学，通过不同的过程，包括衰变和产生-unparticles。

它已被强调[2那3.通过在高能碰撞中探索隐藏能量和/或与非Integer数量的不可见粒子的登记相关联的方式来实现SM场与尚未隐藏的保形扇区的字段之间的重字相互作用。在这种情况下，根据“未括号”描述的共形扇区不具有SM中已知的量子数。

在强子煤机的未颗粒生产将是一种信号，即保形不变性对粒子物理学变得重要的规模低至几个TEV。在这种规模中，未颗粒物品扇区强烈耦合。这要求某种方式，一系列新的反应，这些反应涉及未颗粒物质，以必要的方式在Tevatron和LHC能量之间接通。尽可能地理解这一转变将是很重要的。这可以通过研究来完成并且鉴定了例如效果，例如，共振[14在．

玻色子生产的实验通道确保了探讨了玻源之间相互作用的异常三重效应的独特可能性。我们指出了SM的非印记仪结构的研究，此外，还可以搜索新型的相互作用，如预期的那样，这可以在电挖掘尺度上方的能量方面是显而易见的。例如，中性计标磁杆的三重联轴器，那，等等，可以在强子(轻子)对撞机的成对产生中进行研究:

在本文中，我们研究了未颗粒的生产在衰减单光子发射。有一个隐藏的扇区，主要的耦合物质场是通过规范场。在使用具体模型之前，我们必须做出以下让步。首先，我们来看Landau-Yang定理的推广[15那16将矢量粒子衰变为两种矢量状态。在这个定理中，自旋为1的粒子衰变为两个光子是被禁止的(因为两个出射的粒子都是无质量的)。直接的相互作用-玻色子和矢量大质量粒子，或-矢量非粒子，伴随着光子，不存在。到耦合常数的最低阶的贡献在衰变主要由循环中的重码头提供。这个索赔的起源是什么？首先，值得记住已知的异常三角形图的计算[17，其中异常贡献结果包含两部分，其中一部分与质量无关(中间)荷电费米子在环，而第二部分是成比例的．如果考虑到同一一代的所有离费米米或者每种生成的肿块等于彼此等于相同的群体，则异常术语消失。解释上述说明的原因是总和的零的平等,在那里为质量规范玻色子与费米子的矢量(轴矢量)耦合常数，是费米子电荷，对于夸克（Leptons）。对腐烂的异常贡献不会因为重夸克而消失，这种衰减的振幅是由异常效应引起的。轻夸克对质量的贡献是抑制,在那里的质量玻色子。尽管衰减由于这是一个罕见的过程，因此对于顶夸克甚至第四代夸克的衰变的敏感性值得特别关注。

由于光子具有与SM场相互作用的唯一矢量性质，相互作用的可能类型会是或,在那里表示载体（轴向矢量）相互作用。

2.设置

让我们考虑以下互动拉格朗日密度： 在哪里标准常数是的耦合常数有夸克）与群体因素那那；那是弱相互作用的角度（通常称为Weinberg角度）;和广义矢量和轴矢量分别的决定。后一种电荷既依赖于规范群，也依赖于希格斯表示，希格斯表示负责将初始规范群打破为SM;和是未知的矢量和轴矢量耦合。实际上，在(2.1)与第一个因子相同．

在共形理论中，非粒子没有固定不变的质量，而是具有连续的质谱。在本文中我们假设非主运算符是由通过灯光伪金石场这是近似连续对称的结果。标量字段是一种“祖父”潜力，用作具有连续质量的近似保形补偿器。仪表不变非共度矢量运算符的尺度尺寸是而不是对于主要仪表 - 不变的矢量运算符。在保形理论中，主要操作员定义了保形对称性的最高重量，并且该操作员遵守统一条件,在那里和是算符洛伦兹自旋(原生意味着不是另一个算符的导数)。关于保形理论中规范不变初等算子的约束和对幺一性的违背的回顾，请参见[18]以及其中的参考文献。此外，我们考虑由于运营商，这与统一条件不相矛盾不是仪表不变。因为保形扇区强烈耦合，所以模式可能是一种高能量的新状态。操作员与环中的夸克有矢量和轴矢量耦合。

我们考虑的模型包含- 在规模上在基于对称的框架中有效量规组[19那20.］．的耦合常数的形式．

衰减的幅度，其中耦合应该被中间夸克环扩展，其形式如下:

和那为了势头的-非粒子和夸克(在环中)与质量．我们处理以下表达式：

因腐烂而被采用考虑到[20.那21］．重夸克,，功能和在(2.3) 而对于轻夸克()，则须使用下列公式: 在哪里．变量与光子能量有关作为．在这个框架中模型,我们选择为了和夸克。实际上，唯一光夸克的账户导致幅度的Zeroth导致幅度（2.2）。在重型夸克行业，贡献非零是唯一的吗-第四代的夸克和以下夸克。我们强调振幅的非消失结果是由于重夸克的存在而引起的异常贡献的反映。

3.衰减率

在腐烂，未颗粒可以用明确的不变质量识别。-物质具有连续质谱，不能处于静止坐标系(与无质量粒子有相似之处)。由于非粒子是稳定的(并且不衰变)，识别它们的实验信号可能是通过隐藏的(缺失的)能量和/或动量分布的测量unparticle在衰变。

衰减宽度的微分分布在变量上看起来（另见[14): 在哪里

和[2那3.]

应用于幅度的要求之一（3.2）如果是“大量”未颗粒（Landau-Yang定理）的情况下，它会消失。．

在(3.1）可能对进一步调查有用和有益的。为此，我们考虑幅度中的夸克循环耦合（2.2)作为轻夸克贡献的总和和重型的（也可以指第四代夸克): 对于SM夸克和一个是单循环函数 和分布的形式 另一方面，如果环内的痕迹变得足够重，，我们估计以下功能 它在极限中非常小．

光子能量在极限情况下获取其有限值。的极限是微不足道的，我们不考虑这个。

在组合的事实中在(2.2的衰减幅度当对所有夸克自由度进行求和时并不消失。

未颗粒参数上的约束可以通过，例如，可测量的对撞机现象学的限制得到。特别注意到[22这种绑定从未在1 TEV以下倾斜。在图中1，单孔能量分布提供了一系列光子能量= 0-500 GeV及多种选择．为简单起见，我们使用-Model假设风味盲目普遍性所有三代夸克;和设置为1 tev。

尺度维度的敏感性对能量的分布是明显的。作为远离统一，能量谱开始逐渐变平，除外上面的分布．这种行为是由因子给出的（3.3）。

这非粒子可以表现为一个非常广泛的矢量玻色子，因为它的质量可以分布在一个大的能谱上。每个能量仓的产生截面可能比SM矢量玻色子具有特定质量的情况要小得多。这可能就是为什么我们还没有看到- 在实验中的颗粒痕迹。

在总衰减宽度之间的关系时在适当的近似值的玻色子,是小的，对过程横截面的贡献可以分为生产横截面和衰减的分支比那：．这-玻色子可以通过夸克-反夸克湮灭子过程在强子对撞机中直接产生，在无限狭窄的情况下的横截面是由 在哪里表示高阶QCD过程的增强。能量动量守恒意味着。的质量不变等于Parton群众的能源， 和；和动量的分数是否在这个过程中由部分携带．衰变宽度是 在哪里是费米耦合常数。在窄宽度近似，横截面（3.8)减少为(） 在哪里．

对于SM夸克，，分支比是 在图中2，分支比是有假设的吗所有三代夸克;的取值范围为1tev，被选为为了0.5-3.0 TEV。宽度是在序列SM (），其中比率具有最大值在大统一理论(GUT)的启发下模型(23］．

我们发现顺利增加和及其尺寸减少除了分支比。

在图中3.，我们画出横截面在夸张湮灭的情况下，在哪里那；的范围被选为为了0.5-3.0 TEV;．

为了LHC的亮度，检测过程可以通过大约10个信号事件实现在．

4.约束

隐藏扇区可以受到现有实验数据的强烈约束。非粒子现象的一个重要和实际意义是算子形式的分析

包含SM HIGGS字段．在希格斯真空期望值(）要求，该理论在规模之下不规模 在哪里非粒子扇区成为标准扇区。为了实际的一致性，我们需要．这意味着非粒子物理现象可以在高能能量实验中看到 即使．注意，任何可观察到的涉及运营商和在(4.1）将由运营商提供 在哪里是SM操作员的维度。然后，观察未粒子部门的最小能量

在 （4.5我们不依赖于两者- - --dimensiions。主要的模型参数是质量沉重的使者。如果在订单的水平下检测到与SM的实验偏差在，下限从0.9 TeV到2.8 TeV分别从10tev到100tev。因此，Tevatron和LHC都是理想的对撞机，可以很好地测试非粒子物理。

结论

我们研究了额外的中性计玻色子的衰变成一个向量-unparticle和光子。向夸克的载体和轴向矢量耦合都发挥了重要作用。能量分配能辨别．分支比例最多是多少对于尺度尺寸．对于更大的，分支比至少小于一个级的一个级。除非LHC可以收集一个非常大的样本玻色子,检测通过衰减与腐烂相比将具有挑战性，这里是分支比[14］．

为了综合光度的检测可与约10个信号事件在用于1.0 TeV，而对于较大的值有事件数量的减少。

对于这种情况-Boson具有持续分布的质量[24，由于内部衰减宽度非零，分支比有一个额外的抑制因子在公式中： 实验估计可以提供数量，自从- 通过测量光子能量光谱，Quantum能量具有连续光谱-衰变，一个人可以辨别的存在-unparticle与否。

我们已经显示了数值结果- 与之相关的 --模型。计算易于适用于其他扩展量模型，例如小型HIGGS场景模型，左右对称模型和顺序SM。

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