K中間子崩壊における時間反転不変性の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11694101
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 今里 純 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (40107686)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): G. Y Lim 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (90332113) ; 五十嵐 洋一 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (50311121) ; 青木 正治 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (80290849) ; 久野 良孝 大阪大学, 大学院・理学系, 教授 (30170020) ; 浅野 侑三 筑波大学, 物理工学系, 教授 (80100808)
• Keywords: 時間反転不変性の破れ / CP対称性の破れ / K中間子崩壊 / Kμ3崩壊 / ミュオン横偏極 / 形状因子 / Ke3崩壊 / K^+→π^+π^0γ崩壊

Research Abstract

本研究では、高エネルギー加速器研究機構陽子加速器を用いて、荷電K中間子の崩壊K^+→π^0μ^+Vにおいてミュオン(μ^+)の横偏局(P_γ)を精密測定することにより、時間反転不変性の破れを探索する実験を国際協力により実施した。この時間反転の破れは、素粒子物理の標準理論では起こり得ないため、それを越える新しいCP不変性の破れのモデルを探り検証するのに非常に有効であるとされている。2年目の昨年にKEK-PS E246実験のデータ収集は終えており、今年度はデータ解析を進めた。間もなくP_γの最終結果を得る見込みである。解析が終了すると時間反転不変性のパラメターImξで1.0%以下の統計精度(σ)が期待できる。この研究では時間反転不変性の破れの他に、幾つかの副産物物理の解析が可能である。その一つとして、K^+→π^0e^+v崩壊での形状因子については、スカラー及びテンソル結合へのリミットをさらに向上した。また、この崩壊とK^+→π^0μ^+vの崩壊幅の比を精密に決定する解析を行ない、形状因子パラメターλ_0の導出を行ない、カイラル摂動理論の予言と一致することを示した。さらにK^+→π^0π^+γ崩壊については新たに960時間の加速器ビームタイムを獲得して、その崩壊分岐比の測定を行なった。ここではカイラル異常項から生じる磁気的な直接放射の分岐比が研究の対象となる。昨年11月にデータ収集を終えた後、現在解析が鋭意行なわれている。データの質は良好で予備的な結果を得ているが、系統誤差の評価をした後、この結果は間もなく論文として発表する。

Research Products

• [Publications] K.Horie et al.: "Measurement of Γ(K_<μ3>)/Γ(K_<e3>)ratio using stopped positive kaons"Physics Letters B. 513. 311-318 (2001)
• [Publications] M.Abe et al.: "New Limit on T-violating Parameters in Kaon Decays"PrHEP hep 2001. 1-5 (2001)
• [Publications] A.S.Levchenko et al.: "Test of exotic scalar and tensor interactions in K_<e3> decay using stopped positive kaons"hep-ex/0111048. 1-10 (2001)