Die Neue Die Neue Ära Experimenteller Ära Experimenteller BB Physik Physik

Andreas Höcker

Laboratoire de l‘Acélérateur Linéaire (LAL)

Orsay, France

Ist es Ist es BeautyBeauty oder oder BottomBottom ? ?

Früjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft

18.-22. März, 2002

Die vier Kernbereiche der B Physik

Verbesserung unseres

Verständnisses von B Zerfällen

Nachweis seltener Zerfällen:

Suche nach neuer Physik und

Direkter CP Verletzung

Präzise Bestimmung der CKM

Matrixelemente (|Vub| und |Vcb|)

CP Verletzung im Neutralen B System:

CPV durch Interferenz zwischen Zerfall und Mischung

CPV durch Interferenz der Zerfallsamplituden

Der Schlüssel zur B Physik: Die CKM MatrixMasseneigenzustände Geschmackseigenzustände Quarkmischung

B Mesonen zerfallen schwach

modifizierte Kopplungen für geladene schwache Ströme:

2 3

2 2

3 2

1 / 2

1 / 2

1 1CKM

A i

V A

A i A

Wolfenstein Parametrisierung (Entwicklung in ~ 0.2):

ud us ub

CKM cd cs cb

td ts tb

V V V

V V V V

V V V

CPV Phase

VCKM unitär und komplex:

4 reelle Parameter (3 Winkel und eine Phase)

2 6J A

* *Im 0ij k i kjJ V V V V * *Im 0ij k i kjJ V V V V

0 keine CPV im SM

(phaseninvariant!)Jarlskog 1985

Kobayashi-Maskawa 1973

CP Verletzung, wenn:

Was ist der Wert von

in userer Welt?

Viele Wege führen zum „Unitaritätdreieck”

J/2J

B dγ

Punkt der Erkenntnis: SM oder neue Phasen (Felder)?

0,0 0,1

Rt

η,ρ

ρ

η

Das Unitaritätsdreieck

Rb

Themenübersicht

ObservableCKM

ParametersExperimentelle Bestimmung

Theoretisches Werkzeug

(B0/B+) -Rekonstruktion des B

ZerfallsvertexesHeavy Quark

Expansion, Gitter

md , aSL (l+l–) (1–)2 + 2 BdBd f+f– + X pQCD & Gitter

msfBd

2Bd Bs f+ + X Gitter

sin2 , Bd cc sd -

sin2 , Bd +/+ – QCD Faktor.

, Bd DK, b u, Direkte

CPV- / QCD Faktor.

|Vcb| A b cl (exkl. / inkl.)Heavy Quark Effective Theory, Modelle / OPE

|Vub| 2 + 2 b ul (exkl. / inkl.)Hadronische Modelle /

OPE

|Vtd| (1–)2 + 2 Bd QCD Faktor.

|Vts| A (NP) Bd Xs (K()) , K() l+l– (FCNC) OPE / Hadr. Modelle, Gitter

Die Suche nach CP Verletzung

im B System

Die Suche nach CP Verletzung

im B System

ATLAS

BTEVBTEV

CLEO 3

BBAABBARAR

BELLE

2005 ?

1999

19992000

2007

2001

PrimPrimäres Zieläres ZielPrimPrimäres Zieläres ZielDurchführung von

Präzisionsmessungen im Bereich der schwachen

geladenen Ströme, um den CKM Sektor des Standard

Modells zu testen

Nach den B-Physik Pionieren Argus, CLEO und den LEP Experimenten ...

Die asymmetrischen B Fabriken PEP-II und KEKB

(4 )e e S BB

Belle’s Rekordlumonisität: 6.6 1033 cm2 s1

Integrierte Lumonisität:

BABAR: 71 fb1

Belle: 58 fb1

BABAR / Belle

9 / 8.5 GeV e auf 3.1 / 3.5 GeV e+ :

• Kohärente neutrale B Paarproduktion

und Zerfall (p-Welle)

Linac

Fixed TargetExperiments

BABAR

SLD (& MARK II)

SVT 97% Effizienz, 70 -180 m Auflösung in z

Tracking (pT)/pT = (0.13 PT 0.45) %DIRC K- Trennung >3.4 für P<3.5GeV/c

EMC E/E = (1.3 E–1/4 2.1) %

Teilchenidentifikation für BABAR: Der DIRC Čerenkov Detektor

Detection of

Internally

Reflected

Čerenkov light

Exzellente /K/p Trennung bis

4 GeV/c

Exzellente /K/p Trennung bis

4 GeV/c

Das DIRC PrinzipDas DIRC Prinzip Der DIRC in BABARDer DIRC in BABAR

Die DIRC PerformanceDie DIRC Performance

SVT 92% Effizienz, 75 -140 m Auflösung in z

Tracking (pT)/pT = (0.19 PT 0.45 –1) %PID K- Trennung bis 3.5 GeV (TOF& dE/dx & Aerogel Zähler)

EMC E/E = (0.8 E–1/4 0.07 E–1 1.3) %

Experimentelle Ergebnisse Experimentelle Ergebnisse Experimentelle Ergebnisse Experimentelle Ergebnisse

B Lebensdauer

Im Rahmen der Heavy Quark Entwicklung (HQE) erwartet man eine explizite Abhängigkeit der B Lebensdauer vom Geschmack des “Spectator Quarks“: B0(+) = bd(u):

2

0 2

( )1 0.05 1.07

( ) 200 MeV/cB

d

fBB

Zerfallskonstante

| | ( )12 ( )

t BBf t e

B

Die B0(+) Lebensdauer folgt dem Exponentialgesetz:

Für die Messung in einem asymmetrischen Beschleuniger, rekonstruiert man die Zerfallsvertices des vollständig oder teilweise rekonstruierten B‘s, und des anderen (=tag) B‘s.

z

0tagB

ee

K

0recB

B-Geschmacksbestimmung

Exklusive B Mesonen

Rekonstruction

0SK

/J

0 0rec flavB B (Geschmackseigenzustände) Lebensdauer, Mixing

(CP Eigenzustände) CP Analyse

(4S)

t z/c

z 250m

Das Messprinzip (für: Lebensdauer, Bd Mischung, CPV)

0 0rec CPB B

Cabibbo-erhöhte hadronische Zerfälle (“Offene charm Produktion”): z.B.,

Charmonium Zerfälle:

z.B.,

Semileptonische Zerfälle:

z.B.,

b cud0 ( )1( , )B D a

/B J K

0B D

Neutrale Neutrale BB Mesonen Mesonen

Geladene Geladene BB Mesonen Mesonen

0 0/9400

Reinheit 83%

B BN

/8500

Reinheit 85%

B BN

“Geschmackseigenzustände” für die Messung von Lebensdauer und Mixing:

( ) b c

BABARBABAR

mB+

mB0

Vollständig rekonstruierte B Zerfälle

( )b cc s

Die Parameter der Auflösungsfunktion werden gemeinsam mit der Lebensdauer

gefitted

Perfekte Zeitauflösung

B Decay Time Difference (ps)

B Decay Time Difference (ps)

Faltung

BABAR PRL 201803 (2001); hep-ex/0202005; and preliminaryBelle hep-ex/0202009; and preliminary

0

0

( ) 1.540 0.024 ps

( ) 1.655 0.027 ps

( ) / ( ) 1.075 0.024

B

B

B B

PDG2001 (LEP, SLD, CDF)

“Proof of principle” zeitabhängiger Analysen (z.B. CPV)

Endliche Zeitauflösung

Kanal(B+)/(B0)

BABAR Belle

Exklusiv hadronisch 1.082 0.028 1.091 0.027

Inklusiv dileptonisch 1.064 0.040 -

D*l nur (B0) 1.072 0.051

Ausgewählte Ergebnisse:

B0B0 Mischung: Prinzip

0 0

20 0i

B Bdi Mdt B B

00

00

L

H

B p B q B

B p B q B

Die Zeitentwicklung des B0-B0 System folgt der Schrödinger Gleichung:

mit den Massen-eigenzuständen:

Wir definieren:

12

*12 12 12

2 | |

2Re / | |

B H L

B H L

m M M M

M M

mixing

(unmixed) (mixed)( ) cos

(unmixed) (mixed) B

N NA t m t

N N

Und man erhält für die Zeitentwicklung der Asymmetrie: Und man erhält für die Zeitentwicklung der Asymmetrie:

0 0

0 0

unmixed : ( ) ( )

mixed : ( ) ( )

e e B t B t

e e B t B t

Wobei: und: mixing( 0) 1A t

B0B0 Mischung: Theorie

Effektive FCNC Prozesse:

deren Oszillationsfrequenzen md/s theoretisch berechnet werden können:

222 2 1

2 ( ) 0.5 ps

6 q q

Fq B W B t B q tq tb

Gm m m S x f B V V

Perturbative QCD

Gitter QCD

CKM Matrix Elements

Die theoretischen Unsicherheiten sind bedeutend:

d/s

B0 B0–

d/s

b– –

W Wt

t

–

b

[B=2] –

mit : ,q s d

/rel /

2rel

18%

/ 5%

d s

s d

B d s

B s B d

f B

f B f BVerbesserte Fehler durch ms Messung:

Tagging Effizienz : 68%

Tagging Qualität : Kaonen 15%, Leptonen 7%, Andere 4%

mixing( ) 1 2 cos dBA t m t R t t

BdBd Mischung: Experiment

b sc

e– ,–

K–

Lepton , Kaon TaggingLepton , Kaon TaggingTagging des B Geschmacks

Lepton Ladung des “schnellen” Leptons

Kaon Ladung identifizierter Kaonen

Andere Neuronales Netz (o.ä.) zur Ausbeutung von Informationen spezifischer Ereignistopologien

Bestimmung der Mistagwahrscheinlichkeiten mit Bflav Ereignissen

Dilution (= Informationsverlust)

1/dm Q

Realistische Zeitentwicklung: Realistische Zeitentwicklung:

Vertex-auflösung

|t| (ps)

Asy

mm

etry BABAR

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 2 4 6 8 10 12

1 2

/ dm

BBAABBARARBBAABBARAR

Auswirkung realistischen Taggings & Zeitauflösung

BABARUnmixed Events

Ev

en

ts/ 0

.4 p

s

t (ps)

Mixed Events0

100

200

300

400

0

100

200

300

400

-10 -5 0 5 10

BBAABBARARBBAABBARAR Vollständig rekon-struierte Ereignisse

BdBd Mischung: ErgebnisseQ

uel

le:

LE

P B

Osc

illa

tio

ns

Wo

rkin

g g

rou

p

LEP Mittelwert:

0.476 0.013 ps–1

2

tdV

Theoretische Unsicherheit

SM fit

Exp. Fehler> 5% CLps 1

ps 1

BsBs Mischung: Ergebnisse

Noch keine signifikante Messung. Gespanntes Warten auf CDF, D0…

LEP/SLD/CDF

Amplitudenspektrum aus dem fit an die Eigenzeitverteilung:

SM fit

Verbesserung durch ms Limit

> 5% CL

Bestimmung der Matrixelemente |Vcb| und |Vub|

Für beide Matrixelemente gibt es sowohl exklusive als auch inklusive Ansätze, beide sind jedoch semileptonisch.

Das theoretische Rüstzeug hierfür ist Heavy Quark Effective Theory (HQET) und die Operator Produkt Entwicklung (OPE)

1/mQ

1/QCD

Symmetrie schwerer Quarks [=SU(2nQ)]:

Im mQ Limit eines Qq Systems verhält sich Q wie eine statische Farbquelle mit festem 4-Impuls.

Die leichten Freiheitsgrade werden insensitiv zu Spin und Geschmack des Quarks

|Vub| ( 2+2) ist entscheidend für die SM Vorhersage von sin(2)

|Vcb| ( A) ist von grosser Bedeutung in der Kaon Physik (K, BR(K), …)

Compton Wellenlängen

Messung der Rate als Fkt. des Impulsesübertrags

Bestimmung von |Vcb| aus Extrapolation zu 1 (Theorie am restriktivsten)

22d ( )

( )d

cb

B DF V

Exklusive semileptonische BDl Zerfälle

B D B

HQ Symmetry:

(1) 0.9 ( 5%)F

D

=1

=1.5

BD

BelleBelleBelleBelle

Im B Ruhesystem ist = (D)

Bigi, Uraltsev;Neubert;...;Gitter QCD

3

35.6 1.7 (LEP)

(1) 10 42.2 2.2 (CLEO)

36.2 2.3 (Belle)cbF V

Belle, PLB 526, 247 (2002)

Identifiziere durch „Markierung“ eines B‘s:

Vollständige Rekonstruktion oder hochenergetisches Lepton

Selektiere Leptonen des semileptonischen Zerfalls des anderen B‘s

OPE: Entwicklung der Zerfallsrate in und

Modellunabhängige Ergebnisse für „genügend inklusive“ Observablen:

Inklusive semileptonische BXc l Zerfälle

QCD / bm ( )s bm

3pQCD 1/

BR( ) 1.55 ps0.0419 1 0.015 0.010 0.012

0.105

b b

ccb m m

B

B XV

0 /,0 0

0 /,

tag : , '

c u e

c u c e

B X eB B

B X Y X X e

0 0(4 ) S B B

Schnelles e+: „right-sign“

Ex

pe

rim

ente

lle S

tra

teg

ie

Kaskaden e–: „wrong-sign“

schnell tagBR( ) /B X N N

Bigi, Shifman, Uraltsev; Hoang, Ligeti, Manohar

BABAR: (10.82 0.21 0.38) %

Belle: (10.86 0.14 0.47) %

CLEO: (10.49 0.17 0.43) %

LEP: (10.65 0.23 ) %

ARGUS : ( 9.7 0.5 0.4 )%

BR(BX l(e)): BBAABBARARBBAABBARAR

z.B.: |Vcb|(BABAR) (40.8 1.7 1.5)10–3

Ein vielversprechender Ansatz für theoretisch verbesserte Analysen ist der kombinierte fit der HQET Parameter und 1 (CLEO) mit Hilfe von b s. Erlaubt Test der Quark-Hadron Dualität. (Siehe auch hadronische Zerfälle).

CLEO, Phys. Rev. Lett. 87, 251808 (2001)

–0.4

–0.3

–0.2

0

–0.5

0.1

–0.1

|Vcb|(CLEO) (40.4 1.3)10–

3

BABAR preliminär:

1

|Vub| aus exklusiven Zerfällen (I)

Problem: Modellabhängigkeit des Formfaktors

+

b

dd

u

+WubV

20 2 2BR ( )ub BB h V F q , , ,...F B

Reiner Tree (Born) Zerfall. Die Zerfallsrate ist direkt proportional zum CKM Element |Vub|2

|Vub| aus exklusiven Zerfällen (II)

CLEOCLEOCLEOCLEO BBAABBARARBBAABBARAR

0.21 3 0.29

0.33 3 0.38

CLEO : 3.25 0.14 0.55 10

BABAR : 3.57 0.36 0.60 10

ub

ub

V

V

bcl und andere

cross feed

Andere bul

CLEO, Phys.Rev.D61:052001,2000 BABAR preliminär (Moriond’02)

0B 0B

stat sys mod

|Vub| aus inklusiven Zerfällen Unterdrückung des dominanten charm Untegrundes durch Schnitt auf den B Xul Lepton Impuls jenseits des kinematischen Endpunktes von B Xcl

Reduktion der Modell-Abhängigkeit durch Verwendung von HQE und “Shape-Function” gemessen in B Xs

CLEOCLEOCLEOCLEO

34.08 0.34 0.44 0.16 0.24 10ubV

Mögliche Verletzung von Quark-Hadron-Dualität ?

stat fu HQE1/mb

CLEO, hep-ex/0202019

B Xs

SM fit

> 5% CL

Messung des ganzen Spektrums ( Theorie unter Kontrolle) B Xul (Neur. Netz für Signal)

0.36 0.42 0.24 3 0.39 0.47 0.264.09 0.01 0.17 10ubV

exp bu HQEbbc

LEP B Working group

Problem: Starke Modell-Abhängigkeit für |Vub|

Kenntnis des b c Untergrunds, Messung inklusiv ?

Seltene „charmlose“ B Zerfälle

Semileptonische (FCNC) und radiative Zerfälle

(GF)2 verstärkt gegenüber loop-induzierten nicht radiativen Zerfällen (GF )2

Empfindliche Sonden für neue Physik (SUSY, rechtshändige Kopplungen, ...)

Bestimmung von |Vtd| und |Vts|

Bestimmung von HQET Parametern

Suche nach direkter CP Asymmetrie

Hadronische b u(d) Zerfälle

Messung direkter CP Verletzung

Bestimmung der UT Winkel und

Test der B Zerfallsdynamik (Faktorisierung)

b d,s

u

u,c, tg,Z,

Tree

,tb td sV V

Penguin

u

d

b

d

dd

d,su

u

+W

ubV

,ud sV

Box

b

dd

tbV d,s

, ,

W W,

t ,td sV

Wir unterscheiden zwei Kategorien:

Wie können wir relativ |Vub/Vcb|20.01 unterdrückte b u Zerfälle im De-tektor rekonstruieren ?

Wie können wir relativ |Vub/Vcb|20.01 unterdrückte b u Zerfälle im De-tektor rekonstruieren ?

e+e– (4s) BB B Zerfall (fast) in Ruhe

B 2b B XC

Kinematische Rekonstruktion:

*CMS

22CMS

ES *

1( )

2

4 B

E E B E

Em p

Selektion mit Event shape Variablenbackground

signal

CMS track momentum

B Untergrund ist sehr klein:

B 2b

Dominierender e+e– qq Untergrund ist jetartig

BBAABBARARBBAABBARAR B +–

Typische Auflösung:

(mES) 2.5 MeV/c2

(E) 25 - 40 MeV

Semileptonische und Radiative B Zerfälle

Kanal Experiment Theory (SM)

(3.23 ± 0.41) 10–4

(ALEPH’99, CLEO’01 Belle’01)

(3.7 ± 0.3) 10–4

(Hurth et al., Misiak)

[–0.27,+0.10] at 90% CL(CLEO’01)

< 1% (bs)

~ 10% (bd)

(4.44 ± 0.35) 10–5

(BABAR’01, Belle’01, CLEO’01)

(7 ± 4) 10–5

(Bosch, Buchalla)

0.08 ± 0.13|Acp| < 0.01

(Bosch, Buchalla)

(3.82 ± 0.47) 10–5

(BABAR’01, Belle’01, CLEO’00)

(7 ± 4) 10–5

(Bosch, Buchalla)

–0.04 ± 0.08|Acp| < 0.01

(Bosch, Buchalla)

< 0.5 10–6 at 90% CL (BABAR’01)

(7.5 ± 2.5) 10–6 (Belle’01)

(0.52.3) 10–6

(Ali, Parkhomenko)

< 2.9 10–6 at 90% CL (BABAR’01) (0.52.3) 10–6

sB X

( )CP sA B X

0( )CPA B K

0 0B K

0B K

( )CPA B K

B K

B K

Bedeutende theoretische Unsicherheiten durch nicht-pQCD und Form Faktoren !

Leider kostet das Ersetzen von s durch d einen Faktor 20 in der Rate (im Standard Modell)

Semileptonische und Radiative B Zerfälle

Das Verhältnis der B Rate zu B K* kann theoretisch sauberer vorhergesagt werden als die Einzelraten: Misst |Vtd|, wichtig für UT Winkel

2

2NP

BR( )1

BR( )td

ts

VBR

B K V

NP0.76 0.06 , 0.15R

Ali, Parkhomenko. Siehe auch: QCD FA Ansatz

von Bosch & Buchalla

Quelle(BR10–6) (BR10–6)

Ali, Parkhomenko 0.5 ± 0.2 0.9 ± 0.4

Bosch, Buchalla 0.8 ± 0.3 1.5 ± 0.5

BABAR < 1.5 < 2.8

Belle < 1.0 < 1.1

CLEO < 1.7 < 1.3

0 0B B

Grobe Abschät-zung der theo-retischen Un-sicherheit

Seltene hadronische B Zerfälle und („direkte“) CP Verletzung im Zerfall

/ 1 Prob( ) Prob( )ffA A B f B f

1 2

( ) ( )sin sin

( ) ( )CP

B f B fA A A

B f B f

Zeitintegrierte

Observable:

CPV im Zerfall entsteht, wenn verschiedene Beiträge zur Zerfallsamplitude interferieren:

Starke Phasen-differenz

Weak phase difference

Für neutrale B’s konkurriert direkte CPV mit anderen CPV Formen

1A Re

Im φ φ

θ

2A

0 oder 0 keine direkte CPV

fB fB

Fleischer, Mannel (98)Gronau, Rosner, London (94, 98)Neubert, Rosner (98)Buras, Fleischer (98)Beneke, Buchalla, Neubert, Sachrajda (01)Keum, Li, Sanda (01)Ciuchini et al. (01)Liste bei weitem nicht vollständig !

Weiche StreuungWeiche Streuung

Teλ P A γi2Kπ CP gemittelte BRs und Messungen

direkter CPV bestimmen den Winkel

Die theoretische Analyse behandelt: SU(3) breaking Rescattering (FSI) EW penguins

Das Tool ist: QCD Faktorisierung...

B K und die Bestimmung von Interferierende Beiträge von tree und Penguin Amplituden

Potential für signifikante direkte CP Asymmetrien

Vo

rtrag

von

Ma

rtin B

eneke

... basierend auf Farbtransparenz:

Grosse Energiefreigabe soft Gluonen wechselwirken nicht mit dem

kleinen qq-bar Farbdipol des emittierten Mesons nicht-fakt. Beiträge sind in pQCD berechenbar Perfekt für mb .

Korrekturen der Ordnung: (QCD/mb)

b

d

2M

1M

Vertex Korr., PenguinsVertex Korr., Penguins

Harte Streuung (pQCD)Harte Streuung (pQCD)

0

0

0

0

0

0

0 0 0

0 0 0

B

B K

B K K

B

B K

B K

B K

B

1.6 1.4

2.5 1.4

2.6 2.3

3.0 1.4 2.7 1.3

4.6 4.0

5.9 2.4 5.1 3.3

4.3 0.5

17.2 1.2

1.9 (90%)

5.6 1.7

11.6

18.2 1.6

14.6

6BR ( 10 ) 6BR ( 10 )

Übereinstimmung zwischen den Experimenten. Die meisten seltenen Kanäle entdeckt.Übereinstimmung zwischen den Experimenten. Die meisten seltenen Kanäle entdeckt.

Updated Belle (La Thuile’02) Updated BABAR (Moriond EW’02)

Verzweigungsverhältnisse für B /K

5.4 0.7 0.4

17.8 1.1 0.5

< 2.5 (90%)

5.1 2.0 0.8

10.8 2.1 1.0

18.2 3.3 2.0

8.2 3.1 1.2

5.1 1.1 0.4

21.8 1.8 1.5

< 0.5 (90%)

7.0 2.2 0.8

12.5 2.4 1.2

18.8 3.0 1.5

7.7 3.2 1.6

5.17 0.62

18.5 1.0

5.9 1.41.61.511.6 2.32.218.5

9.0 2.2

BBAABBARAR55.6 fb55.6 fb–1–1

BBAABBARAR55.6 fb55.6 fb–1–1

CLEOCLEO9.1 fb9.1 fb–1–1

CLEOCLEO9.1 fb9.1 fb–1–1

BelleBelle29.1 fb29.1 fb–1–1

BelleBelle29.1 fb29.1 fb–1–1

Welt-Welt-MittelwertMittelwert

Welt-Welt-MittelwertMittelwert

< 5.6 (90%)< 3.4 (90%)< 5.7 (90%)

BABAR BABAR Moriond’02

CLEO PRL 85 (2000) 525CLEO

K

0K

0SK

CLEO

BABAR

Belle

Übereinstimmung zwischen den Experimenten. Keine signifikante Abweichung von null.

Übereinstimmung zwischen den Experimenten. Keine signifikante Abweichung von null.

Direkte CP Asymmetrien in K Kanälen

ACP(K+–) = – 0.05 0.06 0.01ACP(K+0) = +0.00 0.18 0.04ACP(K0+) = – 0.21 0.18 0.03

BELLE La Thuile’02Belle

ACP(K+–) = – 0.06 0.08 0.08ACP(K+0) = – 0.04 0.19 0.03ACP(K0+) = +0.46 0.15 0.02

ACP(K+–) = – 0.04 0.16ACP(K+0) = – 0.29 0.23ACP(K0+) = +0.18 0.24

ACP(K+–) = – 0.05 0.05ACP(K+0) = – 0.09 0.12ACP(K0+) = + 0.18 0.10

Weltmittelwerte

Sind Annihilationsbeiträge wichtig?

0.15 0.120 0

2sin( ) ( )

1.07( ) ( )

B BR KR

B BR K

Fleischer-Mannel und Neubert-Rosner Schranken

FM bound:FM bound:

NR bound + theoretischem Annahmen:NR bound + theoretischem Annahmen:0

0.12 0.100

BR( )0.63

BR( )

KR

K

0

3 / 2 0

2 ( )a) / tan (SU(3),BBNS) (0.221 0.028)

( )

b) FA(BBNS): kleine starke rel. Phase

Kth c th

f BRT P R R

f BR K

keine Information

a) b)

Penguin

Tree

Verglichen mit Standard CKM fitVerglichen mit Standard CKM fit

Theoretische Unsicherheiten:

ms, mc, B, RK

Renorm. scale Gegenbauer moms:

a1(K), a2(K), a2() F(B), fB

XH, XA

Theoretische Unsicherheiten:

ms, mc, B, RK

Renorm. scale Gegenbauer moms:

a1(K), a2(K), a2() F(B), fB

XH, XA

BR(B /K) & ACP & Theorie (BBNS)BBNS: Beneke, Buchalla, Neubert, Sachrajda, Nucl.Phys.B606:245-321,2001

BABAR (Moriond’02): S = – 0.01 0.38C = – 0.02 0.30

& BBNS

BABAR (Moriond’02): S = – 0.01 0.38C = – 0.02 0.30

& BBNS

2

2 2

2

12Im , C

1 1

/

/

ii

i

P T

P T

S

ee

e

2

2 2

2

12Im , C

1 1

/

/

ii

i

P T

P T

S

ee

e

Input: S & C & sin(2)Input: S & C & sin(2)Input: S & C Input: S & C

sin(2eff) & Theorie (BBNS)

sin(2eff) & Theorie (BBNS)

Interessante neue Messung von Belle (Moriond’02):

Belle (Moriond’02): Belle (Moriond’02): 0.41 0.30

0.32 0.27

1.21

0.94

S

C

Vorzeichen von C geändert (Konvention) !

Input: S & C Input: S & C Input: S & C Input: S & C Zoom Zoom

Reverso: sin(2eff , 2) & SM fit Theorie

GR: Gronau, Rosner, Phys.Rev.D65:013004,2002BBNS: Beneke et al., Nucl.Phys.B606:245-321,2001

Die Theorie liefert Tree und Penguin Beiträge und deren relative Phasen. Der globale fit bestimmt, unter Verwendung aller gemessenen Verzweigungsver-

hältnisse und CP Asymmetrien (auch zeitabhängig), die Übereinstimmung zwischen Experiment und Theorie.

Hierbei werden auch die freien Parameter der Theorie (CKM Elemente) bestimmt.

Wo stehen wir heute ?Wo stehen wir heute ?Was bringt die Zukunft ?Was bringt die Zukunft ?

Wo stehen wir heute ?Wo stehen wir heute ?Was bringt die Zukunft ?Was bringt die Zukunft ?

Das Zentrum ken-nen wir mit relativ guter Sicherheit… aber es ist zu gross!

Ein besseres Ver-ständnis von long-distance QCD öffnet uns die Türen zur vollen Ausbeute der grossen Datenmen-gen, die zur Zeit aus KEKB und PEPII quellen…

...und der ungeheu-eren Datenmengen, die am Tevatron und später (wann?) beim LHC auf uns zukom-men werden !

Das Standard Model hält die Festung:

Im Jahre 2010 brauchen wir einen Zoom, um den Überlappbereich noch zu erkennen...

Und in der ferneren Zukunft ?

Wird es noch einen Überlappbereich geben ? .

Vielleicht etablieren wir neue Physik bevor der LHC sie findet ???

??