Misure sui B e ricerca di nuova fisica G.F. GIUDICE TH-CERN

PROBLEMI APERTI Masse dei fermioni e angoli CKM Misure di precisione teoria del sapore Nuove sorgenti di violazione del sapore Piu’ efficace di ricerche dirette In susy Forte vincolo per modelli teorici Nuova fisica al TeV prospettiva di scoperta

Nuove sorgenti di violazione di CP Nuova fisica nuove fasi Conserva sapore: Non conserva sapore: Bariogenesi Improbabile

test di precisione settore di gauge LEP overconstraining: informazioni su nuova fisica test di precisione settore di sapore B factory overconstraining: informazioni su nuova fisica BABAR, BELLE: 10 9 B in 2005; e + e - con cm -2 sec –1 : B all’anno; BTeV con cm -2 sec –1 : B all’anno; LHCB B all’anno; limitati dall’incertezza teorica

Overconstraining gia’ in atto ,  determinati da: V ub /V cb,  K,  m d, limite su  m s, A(B  J/   con  K ’/  K, K  , b  s  Lezioni dal fit Consistenza (entro incertezze teoriche) non banale Misure di fisica che conserva CP  CP violato Consistenza tra fisica del B e del K Fisica del B gioca un ruolo determinante

Analisi con nuova fisica operatori effettivi (analogo di S,T,U) modelli specifici (supersimmetria) Teoria effettiva non puo’ ne’ rispettare la simmetria U(3) 5, ne’ violarla massimalmente ( q L i, u R i, d R i, l L i, e R i ) MFV: teoria effettiva invariante di gauge e di sapore con Un solo operatore  F=2 {

Possibili ambiguita’ discrete (fine-tuning?)  + > 5.0 TeV  - > 6.4 TeV (99% CL) Problema analogo a LEP Perche’ effetti virtuali assenti a  = TeV?

In  F=1 presenti vari operatori correlazione tra processi con B e K limiti su processi non osservati da limiti attuali osservabileMFV 90%CLExp 90%CL B  X d  B  X s B  X d K L    B s      B d      B s      B d      K L    e + e - (CPdir)

MODELLI SPECIFICI FCNC: in SM loop soppressi da GIM Particolarita’ del SM b d b dH TECHNICOLOR FF f f ` f f ETC ETC  m K  m f < GeV

EXTRA DIMENSIONI (cut-off della teoria di campi al TeV) q l H, g y Accoppiamento di Yukawa

Piccola sovrapposizione delle funzioni d’onda  Yukawa soppressa esponenzialmente Decadimento protone soppresso se =10 tra quark e leptoni y Scambio di KK gauge a livello albero genera FCNC:   TeV

SUPERSIMMETRIA Susy esatta: stesse proprietà di sapore del SM Rottura susy: nuove sorgenti di violazione sapore Quark e squark non allineati q q’ q q q ~ ~ g ~ g ~ Effetti a loop (se R-parità conservata) Angoli e fasi massimali esclusi Dipendente dal meccanismo di rottura susy Effetto FC non disaccoppia con  (ma disaccoppia con m) ~

Possibili soluzioni Rottura susy a bassa scala  gauge mediation Dinamica di bassa energia determina termini soffici  anomaly mediation Simmetrie della gravità quantistica (universalità, allineamento, squark pesanti)  sensibilità alla scala alta Spettro di possibilità Problema Problema risolto Problema risolto aperto effetti osservabili nessun nuovo effetto

PROCESSI SPECIFICI B  J/  K Asimmetria via mixing consistente con SM: se esistono nuovi contributi a B-B mixing, hanno la stessa fase di SM (come in MFV) Ambiguità in  o (SM) oppure  o Test di cos(2  importante  B   K S, B   ’ K S sin2  B   K S ) = –0.19±0.51 BaBar –0.73±0.66 Belle sin2  B  J/  K) = 0.734±0.054 Differenza tra B   K S e B  J/  K di 2.7 . Nuova fisica? –0.39±0.41 comb. }

Interazione effettiva: bsss Susy con mescolamenti b/s sin2  (B   ’ K S ) = 0.76±0.36 Belle sin2  (B  K + K - K S, sottraendo  ) = 0.5±0.5 Belle Contributo di tree level: troppo piccolo! Nuova fisica con struttura particolare: ~ __ B   ’ K S B   K S

Test di nuova fisica nella transizione b-s B s - B s mixing asimmetria di CP in B  X s  B  X s l + l - B s   +  - B  D* + D* - Estraendo la parte che viola CP da analisi angolari sin2  (B  D* + D* -) = –0.31±0.46 Contaminazioni di pinguini? ; difficile competere per nuova fisica _

B  X s  Molto sensibile a nuova fisica Uno dei vincoli piú significativi in supersimmetria (m H+ > GeV)

unficazione b-  in SU(5) unificazione b-  -t in SO(10) Effetti grande tan  importanti processi con transizione chirale contributi b 2 trascurabili in SM

BsBs

CONCLUSIONI Fisica del B continua a fornire informazioni su nuova fisica Anche in assenza di nuove scoperte, contributo fondamentale (vedi LEP) Spazio per grandi sorprese? (ambiguità discrete, transizioni b-s, violazione L,…) Identificazione contributi subleading Teoria finale del sapore?