CP Violation in {B_s}^0 -> J/psi.phi Decays: Measured with the Collider Detector at Fermilab

این پایان‌نامه در مورد اندازه‌گیری نهایی فاز اختلاط طعم در تجزیه مزون‌های ته غریب (B_s) به مزون‌های J/psi و فی گزارش می‌دهد که در برخوردهای پرانرژی پروتون-ضد پروتون ثبت‌شده توسط آزمایش برخورد دهنده در Fermilab انجام شده است. تداخل بین واپاشی مستقیم و واپاشی به دنبال انتقال مجازی ذره-ضد ذره (B_s-antiB_s) رخ می دهد. تفاوت فاز بین دامنه های انتقال ("فاز اختلاط") قابل مشاهده است و به مشارکت ذرات مدل غیر استاندارد یا فعل و انفعالاتی که ممکن است در غیر این صورت تشخیص آنها بسیار سخت باشد بسیار حساس است - واقعیتی که باعث می شود اندازه گیری دقیق فاز اختلاط B_s انجام شود. از مهمترین اهداف فیزیک ذرات نتایج ارائه شده شامل تعیین دقیق فاز اختلاط و مجموعه ای از سایر نتایج مهم مکمل است. همه اندازه‌گیری‌ها جزو دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌های موجود از یک آزمایش هستند و محدودیت‌های قابل‌توجهی بهبود یافته در پدیدارشناسی ذرات و برهم‌کنش‌های جدید فراهم می‌کنند.

This thesis reports on the final measurement of the flavor-mixing phase in decays of strange-bottom mesons (B_s) into J/psi and phi mesons performed in high-energy proton-antiproton collisions recorded by the Collider Experiment at Fermilab. Interference occurs between direct decays and decays following virtual particle-antiparticle transitions (B_s-antiB_s). The phase difference between transition amplitudes (“mixing phase”) is observable and extremely sensitive to contributions from non-standard-model particles or interactions that may be very hard to detect otherwise – a fact that makes the precise measurement of the B_s mixing phase one of the most important goals of particle physics. The results presented include a precise determination of the mixing phase and a suite of other important supplementary results. All measurements are among the most precise available from a single experiment and provide significantly improved constraints on the phenomenology of new particles and interactions.