Three approaches to LHCb assuming no need for motivation here.

Presentatie over: "Three approaches to LHCb assuming no need for motivation here."— Transcript van de presentatie:

1 Three approaches to LIV @ LHCb assuming no need for motivation here

2 Lorentz invariance violation via the W:  Decay  J   =  1  n 1     =  2 J  n 2      =  3  n 3     = A J      = G     SM LSB J Ansatz minimal extension weak interaction Assume everything Lorentz symmetric except propagator. Jacob Noordmans, HW, Rob Timmermans Phys Rev C 87 (2013) 055502 Provides recipes for all types of correlation experiments

3 How well known is X ? Accuracy (no fine tuning) RealImaginary 10 -6 n.a. 10 -8 No limit 10 -6 10 -8 (J.N., H.W. R.T. PRL 111, 171601 (2013)) Fine tuning not excluded Independent imaginary part: H. Müller et al. PRD88 071901R(2013)

4 Semileptonic decay

5 Semileptonic decay in boosted frame

6 Principle of measurement Source detector  Standaard method p p Parent  Onzichtbare text LHCb  -Parent=0 Sidereal rotation + Setup rotation

7 Figure of Merit

8 Semileptonic decay in boosted frame superior to nuclear  source

9 Non-leptonic decay LIV of the form meaning

10 Non-leptonic decay

11 Lorentz invariance violation via the Z

12 Various data sets have been examined KLOE (K 0 ) DØ (B s ) most potential  LHCb BaBar (B d ) FOCUS(D 0 )

13 KLOE approach

14 Meson oscillations what is the LIV observable Slides from R. van Kooten IU, D0 collab.

15 Meson oscillations what is the LIV observable

16

17 Tiny: extremely sensitive

18 Meson oscillations Kostelecky and van Kooten approach

19 Current limits GeV

20 Conclusions Showed 3 ways of searching LIV – Weak decay by  or non-leptonic decay Need experimental input (strong channels, distributions) Clear (theory) road ahead, needs calculations – Z channels, nothing known at all (theory and experiment) – Meson oscillations (close to core business LHCb?) Input experimental possibilities Theory: Keri Vos (Rob Timmermans). Experiment: (Auke Sytema (from ~2015), (Christiaan Douma, master), (HW, GO) )

21 Hallo Hans, Ik heb nog even nagedacht over het relateren van de beta decay rate formule aan een formule voor meson verval. Zonder relevant boek bij de hand gok ik dat voor een verval van meson naar plus een lepton en neutrino het matrix element geschreven kan worden als Het tweede matrix element hier levert denk ik hetzelfde resultaat als bij beta verval. Bij allowed beta verval gebruik je echter expliciet dat de nucleonen niet relativistisch zijn om het eerste matrix element te evalueren. Dit is volgens mij niet het geval voor de quarks in het meson (zeker niet voor de quarks in het uitgaande meson)? In ieder geval zijn er schematisch de volgende vier matrix elementen: De eerste twee dragen in het algemeen bij aan allowed beta decay: de eerste voor puur Fermi en de tweede voor puur Gamow-Teller. Terwijl de laatste twee verwaarloosd worden omdat ze alleen relativistische effecten opleveren (quadratisch in de 'kleine' component van het nucleon veld). De laatste twee hebben echter ook andere parity eigenschappen, dus waarschijnlijk doen ze niet mee in het geval van een overgang (het zou denk ik wel betekenen dat een overgang mét parity change niet onderdrukt is als de quarks relativistisch zijn). Verder ben ik bezorgd dat de matrix elementen nu afhankelijk zouden moeten zijn van de momenta van de en ieder geval de. Terwijl ze voor beta decay alleen exponentiële factoren van momentum opleveren, die de overall momentum behoudende delta functie opleveren. Al met al lijkt het me het beste als iemand een (schematische) berekening maakt, als je het zeker wilt weten. Overigens denk ik niet dat het moeilijk is om de decay rate uit te rekenen. Het is goed mogelijk dat Keri alle benodigde ingrediënten al heeft staan in haar paper over Kaon decay (het 'tree model' gedeelte). Groeten, Jacob