Tests for a possible class ofCP invariant solutions to the$K_L \to \mu \bar \mu$ problem

Summary

The possibility that the unitarity sum for the absorptive part of the$K_L \to \mu \bar \mu$ amplitude receives contribution in aCP-invariant manner from an on-mass-shell intermediate state involving a yet undetected light neutral boson (we call itx ⁰) is considered. It is suggested that the most relevant intermediate state is thex ⁰λ state withx ⁰ having spin-parity 1⁻. It is pointed out that the existence of such a particle, if it is not already excluded by present experiments, can be tested unambiguously and relatively easily by two experiments:a) the measurement of the rate of the K_L→x ⁰+λ decay (thex ⁰ may be looked for easily via its decays to (e⁻e⁺) and (μ⁻μ⁺) systems), andb) the production of thex ⁰ by low-invariant-mass (e⁻e⁺) colliding-beam experiments. It is noted that thex ⁰, if it exists, receives a «natural» interpretation only in framework of hadron symmetries higher than the familiarSU ₃-group. The production ofx ⁰ by a host of production and decay processes is discussed subject to such an interpretation.

Riassunto

Si considera la possibilità che alla parte assorbitiva dell'ampiezza$K_L \to \mu \bar \mu$ contribuisca per unitarietà, in modoCP invariante, uno stato intermedio sullo strato delle masse contenente un bosone leggero neutro tuttora non rivelato (chiamatoxP⁰). Si suggerisce che lo stato intermedio più rilevante sia lo stato (x ⁰λ) con spin e parità delx ⁰1⁻. Si sottolinea che l'esistenza di tale particella, se non è già esclusa dagli esperimenti attuali, può essere provocata senza ambiguità e con relativa facilità con due esperimenti:a) la misura del rapporto del decadimenti K_L→x ⁰+λ (ilx ⁰ può essere cercato facilmente per mezzo dei suo decadimenti in sistemi (e⁻e⁺) ed (μ⁻μ⁺)), eb) la produzione dix ⁰, in esperimenti con fasci incrociati di e⁻ e e⁺ di bassa energia. Si nota che ilx ⁰, se esiste, riceve una interpretazione «naturale» solo nell'ambito di simmetrie adroniche più elevate del familiare gruppoSU ₃. La produzione dix ⁰ da un gran numero di processi di produzione e di decadimento è discussa nell'ambito dei tale interpretazione.

Резюме

Рассматриваается возможность того, что унитарная сумма для абсорбционной части амплитуды$K_L \to \mu \bar \mu$ получает вкладCP инвариантным образом от промежуточного состояния на массовой поверхности, которое включает в себя еще недектируемый негкий нейтральный бозон ( (назовем егоx ⁰). Предполагается, что наиболее подходящее промезуточное состояние представляет состояние (x ⁰λ) сx ⁰, который имеет спиновую четность 1⁻. Отмечается, что существование такой частицы, если оно уже не исключено на основе имеющихся экспериментальных данных, может быть однозначно и сравнительно легко проверено с помощью двух экспериментов:a) измерение интенсивности распада K_L→x ⁰+λ (частицаx ⁰ может быть легко найдена через ее распады в системы (e⁻e⁺) и (μ⁻μ⁺)) иб) рождениеx ⁰. В экспериментах на (e⁻e⁺) встречных пучках. Указывается, чтоx ⁰, если она существует, получает «естественную» интерпретацию только в рамках адронных симметрий вьппе, чем обычная группаSU ₃. Отмечается, что рождениеx ⁰ подчиняется такой интерпретации.