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Karlsruhe 2011 – scientific programme

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 13: Elektroschwache Physik (Theorie)

T 13.7: Group Report

Monday, March 28, 2011, 18:20–18:40, 30.23: 6-1

"Constraints auf Leptonen und Quarks einer 4. Familie aus elektroschwachen Präzisionsmessungen und Flavourphysik"Otto Eberhardt1, Heiko Lacker2, Alexander Lenz3, •Andreas Menzel2, Jürgen Rohrwild4 und Martin Wiebusch41TPP/KIT Karlsruhe — 2HU Berlin — 3TU Dortmund — 4RWTH Aachen

Bei Anwesenheit einer 4. Familie von Fermionen liefert die bisherige Bestimmung der Fermi-Konstanten GF aus der Myonlebensdauer nur eine Untergrenze des tatsächlichen Wertes, weil nicht mehr von der Unitarität der 3×3-Untermatrix der PMNS-Matrix, welche die Mischung der drei leichten Neutrinoflavours beschreibt, ausgegangen werden kann. GF kann jedoch in einem Fit bestimmt werden, in dem man die Myonlebensdauer, leptonische Tauonzerfälle, leptonische Pionzerfälle, semileptionische Kaonzerfälle sowie radiative (flavourändernde) Zerfälle von Myonen und Tauonen kombiniert. Dabei erhält man einen etwas größeren Wert von GF mit einem ca. 230mal größeren Fehler. Gleichzeitig werden diejenigen PMNS-Matrixelemente, die die Mischung mit dem Neutrino ν4 der 4. Familie beschreiben, eingeschränkt. Als Folge müssen Tree-Level-Messungen von CKM-Matrixelementen teils neu interpretiert werden, um der Nichtunitarität der Mischungsmatrix der leichten Neutrinoflavours Rechnung zu tragen. Durch die schlechtere Einschränkung von GF erhält das hochpräzise bestimmte Matrixelement |Vud| etwas größere Fehler. Die Analyse der 4×4-CKM-Matrix wird weiter mit schleifeninduzierten Observablen aus dem Bereich der Flavourphysik kombiniert.

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