Tesis doctoral de Pablo Roig Garcés
En esta tesis doctoral se ha motivado el interés del estudio de las desintegraciones semileptónicas, o hadrónicas, del leptón tau. A continuación se ha discutido cómo tratarlas rigurosamente desde el punto de vista teórico y se ha justificado que la teoría quiral de resonancias (rcht) es un marco teórico adecuado para tratar estos problemas. se han estudiado las desintegraciones del tau a tres piones y un neutrino tauónico. Con nuestro trabajo hemos completado el estudio de la hadronización de la corriente axial-vector en las desintegraciones de taus a tres mesones y hemos encontrado un esquema consistente para tratar de modo simultáneo funciones de green y factores de forma relacionados. Hemos calculado en rcht la anchura de la resonancia axial-vector a1 fuera de su capa másica, lo que es un resultado capital, ya que podrá ser utilizada en un gran número de aplicaciones fenomenológicas subsiguientes, donde dicha anchura intervenga. Hemos finalmente comprobado que el esquema propuesto funciona, ya que ofrece una descripción muy buena de los distintos observables experimentales medidos en este tipo de desintegraciones. De este modo, hemos conseguido el objetivo propuesto de completar la descripción de la hadronización de las corrientes de la cromodinámica cuántica (qcd) en este tipo de procesos. también se han estudiado las desintegraciones del tau a estados con dos kaones y un neutrino tauónico. Así, hemos realizado el primer estudio de la hadronización de la corriente vectorial en procesos de este tipo con más de dos mesones. Para ello hemos extendido el lagrangiano de rcht, incluyendo las interacciones entre una resonancia vectorial y tres pseudoescalares, lo que ha permitido reproducir la tasa de desintegración omega a tres piones y analizar consistentemente las desintegraciones del tau que estudiamos. Al no disponer de información experimental suficiente cuando terminamos nuestro trabajo teórico, utilizamos relaciones de isospín para poder valernos de los datos en la sección eficaz electrón-positrón a modos kkpi. Los recientes datos de belle en la desintegración tauónica confirman que nuestra descripción es adecuada a bajas energías y en particular, mejora drásticamente la antigua versión del generador monte carlo tauola. De este modo, conseguimos nuestro objetivo de determinar la hadronización de la corriente vectorial de qcd en este tipo de procesos por primera vez. hemos considerado también las desintegraciones del tau a estados con eta pi pi y la sección eficaz electrón-positrón a eta pi pi. Este estudio nos ha servido para confirmar los valores de los acoplamientos del lagrangiano deducidos en las aplicaciones anteriores y para fijar dos nuevos acoplamientos, que aparecían en estos modos por primera vez. Además, nos ha servido de comprobación adicional de que la rotación de isospín permite una descripción unificada de ambos tipos de procesos: desintegraciones hadrónicas del tau y sección eficaz hadrónica electrón-positrón (siempre y cuando la última se restrinja a energías bajas). El efecto de las resonancias escalares puede no ser despreciable en este tipo de desintegraciones, lo que deberá ser estudiado con mayor detalle, en especial en relación a la desintegración tau a eta eta pi, donde las contribuciones de las resonancias de espín uno es nula. finalmente hemos estudiado las desintegraciones radiativas del tau incluyendo un mesón (kaón o pión). El objetivo del análisis era entender por qué no habían sido descubiertas todavía. Concluimos que es debido a que no ha habido una búsqueda dedicada de las mismas en las fábricas de bs, taus y charms, ya que su tasa de desintegración debiera haberlo permitido. Insistimos en que estas instalaciones deberían incluir este tipo de desintegraciones entre los objetivos de su programa, debido a su interés intrínseco, a su validez para corroborar la buena detección de fotones y a los tests de universalidad de la corriente cargada en procesos débiles que se puede hacer a través del cociente tau a pi gamma nu sobre pi a mu gamma anti-nu. Además, hemos encontrado recientemente que el canal tau a pi gamma nu es una fuente de fondo sobre la búsqueda del canal tau a mu gamma (con violación de número leptónico de sabor) que no ha sido correctamente estimada. El uso de nuestros resultados permitiría reducir la cota actual sobre estos procesos un orden de magnitud, por lo que sugerimos que las instalaciones experimentales dediquen esfuerzo inmediato a su detección. los avances de esta tesis han sido/están siendo incluidos en una nueva versión del generador monte carlo tauola, de modo que proveeremos a la comunidad experimental con una herramienta bien fundamentada teóricamente para analizar este tipo de desintegraciones, lo que es un logro capital de esta tesis doctoral.
Datos académicos de la tesis doctoral «Desintegraciones hadrónicas y radiativas del leptón tau: tau->(ppp)^- nu_tau, tau->p^- gamma nu_tau«
- Título de la tesis: Desintegraciones hadrónicas y radiativas del leptón tau: tau->(ppp)^- nu_tau, tau->p^- gamma nu_tau
- Autor: Pablo Roig Garcés
- Universidad: Universitat de valéncia (estudi general)
- Fecha de lectura de la tesis: 15/11/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Jorge Portoles Ibañez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: arcadi Santamaria luna
- Antonio Vairo (vocal)
- Juan José Sanz cillero (vocal)
- matthias Jamin (vocal)