Flavor SU(3)对称下的美重子无魅力衰变CP违规预测

本文主要探讨了在标准模型（SM）框架下，针对含有重夸克b的美丽重子（即b-baryons，包括Ξb−、Ξb0和Λb0）的无魅力两体衰变中的CP违反现象。作者以模型独立的方式研究这些衰变过程，关注的是SM在风味SU（3）对称条件下的预测性关系。 首先，作者指出已知的几个包含b夸克的重子提供了一个新的平台，用于检验SM的预言和可能的CP违反效应。在风味SU（3）的对称极限下，研究发现了一系列新的关系，这些关系涉及不同衰变通道的分支比（branching ratios, Br）和CP不对称性（CP asymmetries, ACP）。例如： 1. 对于Ξb-的衰变为K0Ξ-与K-Σ-的比率，有ACP(Ξb-→K0Ξ-) / ACP(Ξb-→K-Σ-) = - Br(Ξb-→K¯0Σ-) / Br(Ξb-→K0Σ-)。这意味着在对称情况下，这两个衰变的CP不对称性的比例与它们的分支比存在特定的线性关系。 2. 对于Λb0衰变为π−p和Ξb0衰变为K−Σ+的比率，有ACP(Λb0→π−p) / ACP(Ξb0→K−Σ+) = - Br(Ξb0→K-Σ+)τΛb0 / Br(Λb0→π−p)τΞb0，这表明衰变速率相关的CP不对称性也遵循类似的规律。 3. 类似的，Λb0衰变为K-p与Ξb0衰变为π-Σ+的比率也有一个类似的关系：ACP(Λb0→K-p) / ACP(Ξb0→π-Σ+) = - Br(Ξb0→π-Σ+)τΛb0 / Br(Λb0→K−p)τΞb0。 这些预测关系为LHCb（Large Hadron Collider beauty）等实验提供了重要的理论依据，通过实验测量这些衰变的特性，科学家能够测试这些关系，从而检验SM的预言，或者寻找可能的物理新效应，如超出标准模型的CP违反机制。 这篇文章的关键内容是利用风味SU（3）对称性，为美丽重子的无魅力两体衰变过程中的CP违反提供了预测性关系，这对于检验标准模型以及探索可能的物理新领域具有重要意义。随着LHCb和其他实验的未来数据，这些理论预测将得到进一步的验证或修正。