Observation of CP Violation in B± → DK± Decays

CP یک پدیده کاملاً ثابت در فیزیک ذرات است، اما تا سال 2001 فقط در کائون ها مشاهده می شد. در دهه گذشته، چندین عدم تقارن ماده-ضد ماده در مزون های B خنثی مطابق با انتظارات مدل استاندارد از برهمکنش ضعیف مشاهده شده است. نقض مستقیم CP همچنین در نرخ‌های فروپاشی مزون‌های باردار B+ در مقابل مزون‌های B- مورد انتظار است، اگرچه بیشترین تأثیرات در یک مزون وجود دارد. پوسیدگی که فقط دو بار در 10 میلیون پوسیدگی رخ می دهد. چنین نادری به نمونه‌های عظیمی برای مطالعه نیاز دارد و این دقیقاً همان چیزی است که LHC و آزمایش اختصاصی B-فیزیک LHCb ارائه می‌کند. این پایان نامه تجزیه و تحلیل دو سال اول داده های LHCb را ارائه می دهد. نویسنده اولین مشاهده از فروپاشی نادر، B- → DK-، D → π-K+ و اولین مشاهده از نقض مستقیم CP در این B را توصیف می کند. پوسیدگی. این کار اطلاعات اساسی در مورد اندازه گیری آزمایش از یک پارامتر اساسی نظریه را تشکیل می دهد و به عنوان معیاری است که تحلیل های بعدی از این نوع با آن مقایسه خواهد شد.

CP violation is a well-established phenomenon in particle physics, but until 2001 it was only observed in kaons. In the last decade, several matter-antimatter asymmetries have been observed in neutral B mesons in line with the expectations of the Standard Model of the weak interaction. Direct CP violation is also expected in the decay rates of charged B+ mesons versus that of B- mesons, though the greatest effects are present in a decay that occurs just twice in 10 million decays. Such rarity requires huge samples to study and this is exactly what the LHC, and its dedicated B-physics experiment LHCb provide. This thesis presents an analysis of the first two years of LHCb data. The author describes the first observation of the rare decay, B- → DK-, D → π-K+ and the first observation of direct CP violation in this B decay. The work constitutes essential information on the experiment’s measurement of a fundamental parameter of the theory and stands as a benchmark against which subsequent analyses of this type will be compared.