Estudio de las corrientes neutra y cargada en el proceso τ⁻ → π⁻ π⁺ π⁻ ντ

Abstract

La descripción de las partículas e interacciones fundamentales de la naturaleza es tema de estudio de la Física de altas energías (HEP) y se describen en forma de leyes y modelos matemáticos. Estos modelos poseen parámetros que caracterizan el tipo e intensidad de las interacciones, los cuales son determinados experimental y una vez medidos, otras observaciones pueden ser predichas, verificando la consistencia de la teoría. Los experimentos que dan (y dieron) origen a estos modelos comprenden desde estudios de momento angular en átomos, donde el impulso transferido es del orden de 10^-10GeV, hasta colisiones pp a energías de centro de masa de 10³ GeV. La teoría actualmente aceptada para explicar las interacciones fundamentales, excepto la gravedad, es el llamado Modelo Standard (MS). Los orígenes del MS pueden remontarse al modelo de Fermi y a la propuesta de la existencia del neutrino, una partícula (fermión) muy curiosa ya que la única interacción que experimenta es la interacción débil (hasta el momento no se ha podido registrar masa para esta partícula) y no existe otra partícula observada que tenga la misma propiedad. Las interacciones débiles han sido estudiadas primeramente en electrones y muones, cada uno asociado a su neutrino correspondiente. Más recientemente, con el descubrimiento del leptón τ (tau), se abrió una nueva puerta para las investigaciones en esa dirección. El τ ofrece un laboratorio único para el estudio de las interacciones fundamentales ya que, debido a su gran masa, sus posibilidades de desintegración son muy variadas, incluyendo procesos intermedios que involucran también a las interacciones fuertes. Los taus se producen copiosamente en procesos de colisión electrón-positrón. Los experimentos en LEP (CERN) y SLC (SLAC) permiten realizar tests de precisión sobre las predicciones y necesidades del MS, en particular, sobre el sector electrodébil, del cual nos ocuparemos en esta tesis.