Lepton flavor and number conservation, and physics beyond the standard model

被引:108
作者
de Gouvea, Andre [1 ]
Vogel, Petr [2 ]
机构
[1] Northwestern Univ, Dept Phys & Astron, Evanston, IL 60208 USA
[2] CALTECH, Kellogg Radiat Lab, Pasadena, CA 91125 USA
关键词
New phenomena; Lepton number violation; Lepton flavor violation; DOUBLE-BETA-DECAY; NEUTRINO MASS; MUON-NUMBER; VIOLATION; NONCONSERVATION; SEARCH;
D O I
10.1016/j.ppnp.2013.03.006
中图分类号
O57 [原子核物理学、高能物理学];
学科分类号
070202 ;
摘要
The physics responsible for neutrino masses and lepton mixing remains unknown. More experimental data are needed to constrain and guide possible generalizations of the standard model of particle physics, and reveal the mechanism behind nonzero neutrino masses. Here, the physics associated with searches for the violation of lepton-flavor conservation in charged-lepton processes and the violation of lepton-number conservation in nuclear physics processes is summarized. In the first part, several aspects of charged-lepton flavor violation are discussed, especially its sensitivity to new particles and interactions beyond the standard model of particle physics. The discussion concentrates mostly on rare processes involving muons and electrons. In the second part, the status of the conservation of total lepton number is discussed. The discussion here concentrates on current and future probes of this apparent law of Nature via searches for neutrinoless double beta decay, which is also the most sensitive probe of the potential Majorana nature of neutrinos. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.
引用
收藏
页码:75 / 92
页数:18
相关论文
共 103 条
[1]  
Abe K., ARXIV12060328HEPEX S
[2]   Precision measurement of neutrino oscillation parameters with KamLAND [J].
Abe, S. ;
Ebihara, T. ;
Enomoto, S. ;
Furuno, K. ;
Gando, Y. ;
Ichimura, K. ;
Ikeda, H. ;
Inoue, K. ;
Kibe, Y. ;
Kishimoto, Y. ;
Koga, M. ;
Kozlov, A. ;
Minekawa, Y. ;
Mitsui, T. ;
Nakajima, K. ;
Nakajima, K. ;
Nakamura, K. ;
Nakamura, M. ;
Owada, K. ;
Shimizu, I. ;
Shimizu, Y. ;
Shirai, J. ;
Suekane, F. ;
Suzuki, A. ;
Takemoto, Y. ;
Tamae, K. ;
Terashima, A. ;
Watanabe, H. ;
Yonezawa, E. ;
Yoshida, S. ;
Busenitz, J. ;
Classen, T. ;
Grant, C. ;
Keefer, G. ;
Leonard, D. S. ;
McKee, D. ;
Piepke, A. ;
Decowski, M. P. ;
Detwiler, J. A. ;
Freedman, S. J. ;
Fujikawa, B. K. ;
Gray, F. ;
Guardincerri, E. ;
Hsu, L. ;
Kadel, R. ;
Lendvai, C. ;
Luk, K. -B. ;
Murayama, H. ;
O'Donnell, T. ;
Steiner, H. M. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 100 (22)
[3]   Indication of Reactor (ν)over-bare Disappearance in the Double Chooz Experiment [J].
Abe, Y. ;
Aberle, C. ;
Akiri, T. ;
dos Anjos, J. C. ;
Ardellier, F. ;
Barbosa, A. F. ;
Baxter, A. ;
Bergevin, M. ;
Bernstein, A. ;
Bezerra, T. J. C. ;
Bezrukhov, L. ;
Blucher, E. ;
Bongrand, M. ;
Bowden, N. S. ;
Buck, C. ;
Busenitz, J. ;
Cabrera, A. ;
Caden, E. ;
Camilleri, L. ;
Carr, R. ;
Cerrada, M. ;
Chang, P. -J. ;
Chimenti, P. ;
Classen, T. ;
Collin, A. P. ;
Conover, E. ;
Conrad, J. M. ;
Cormon, S. ;
Crespo-Anadon, J. I. ;
Cribier, M. ;
Crum, K. ;
Cucoanes, A. ;
D'Agostino, M. V. ;
Damon, E. ;
Dawson, J. V. ;
Dazeley, S. ;
Dierckxsens, M. ;
Dietrich, D. ;
Djurcic, Z. ;
Dracos, M. ;
Durand, V. ;
Efremenko, Y. ;
Elnimr, M. ;
Endo, Y. ;
Etenko, A. ;
Falk, E. ;
Fallot, M. ;
Fechner, M. ;
von Feilitzsch, F. ;
Felde, J. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2012, 108 (13)
[4]   Observation of Two-Neutrino Double-Beta Decay in 136Xe with the EXO-200 Detector [J].
Ackerman, N. ;
Aharmim, B. ;
Auger, M. ;
Auty, D. J. ;
Barbeau, P. S. ;
Barry, K. ;
Bartoszek, L. ;
Beauchamp, E. ;
Belov, V. ;
Benitez-Medina, C. ;
Breidenbach, M. ;
Burenkov, A. ;
Cleveland, B. ;
Conley, R. ;
Conti, E. ;
Cook, J. ;
Cook, S. ;
Coppens, A. ;
Counts, I. ;
Craddock, W. ;
Daniels, T. ;
Danilov, M. V. ;
Davis, C. G. ;
Davis, J. ;
Devoe, R. ;
Djurcic, Z. ;
Dobi, A. ;
Dolgolenko, A. G. ;
Dolinski, M. J. ;
Donato, K. ;
Dunford, M. ;
Fairbank, W., Jr. ;
Farine, J. ;
Fierlinger, P. ;
Franco, D. ;
Freytag, D. ;
Giroux, G. ;
Gornea, R. ;
Graham, K. ;
Gratta, G. ;
Green, M. P. ;
Haegemann, C. ;
Hall, C. ;
Hall, K. ;
Haller, G. ;
Hargrove, C. ;
Herbst, R. ;
Herrin, S. ;
Hodgson, J. ;
Hughes, M. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (21)
[5]   New Limit on the Lepton-Flavor-Violating Decay μ+ → e+γ [J].
Adam, J. ;
Bai, X. ;
Baldini, A. M. ;
Baracchini, E. ;
Bemporad, C. ;
Boca, G. ;
Cattaneo, P. W. ;
Cavoto, G. ;
Cei, F. ;
Cerri, C. ;
de Bari, A. ;
De Gerone, M. ;
Doke, T. ;
Dussoni, S. ;
Egger, J. ;
Fratini, K. ;
Fujii, Y. ;
Galli, L. ;
Gallucci, G. ;
Gatti, F. ;
Golden, B. ;
Grassi, M. ;
Grigoriev, D. N. ;
Haruyama, T. ;
Hildebrandt, M. ;
Hisamatsu, Y. ;
Ignatov, F. ;
Iwamoto, T. ;
Kettle, P. -R. ;
Khazin, B. I. ;
Kiselev, O. ;
Korenchenko, A. ;
Kravchuk, N. ;
Maki, A. ;
Mihara, S. ;
Molzon, W. ;
Mori, T. ;
Mzavia, D. ;
Natori, H. ;
Nicolo, D. ;
Nishiguchi, H. ;
Nishimura, Y. ;
Ootani, W. ;
Panareo, M. ;
Papa, A. ;
Pazzi, R. ;
Piredda, G. ;
Popov, A. ;
Renga, F. ;
Ritt, S. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (17)
[6]   Probing the Randall-Sundrum geometric origin of flavor with lepton flavor violation [J].
Agashe, Kaustubh ;
Blechman, Andrew E. ;
Petriello, Frank .
PHYSICAL REVIEW D, 2006, 74 (05)
[7]  
Aguilar A, 2001, PHYS REV D, V64, DOI 10.1103/PhysRevD.64.112007
[8]   Event Excess in the MiniBooNE Search for (ν)over-barμ → (ν)over-bare Oscillations [J].
Aguilar-Arevalo, A. A. ;
Anderson, C. E. ;
Brice, S. J. ;
Brown, B. C. ;
Bugel, L. ;
Conrad, J. M. ;
Dharmapalan, R. ;
Djurcic, Z. ;
Fleming, B. T. ;
Ford, R. ;
Garcia, F. G. ;
Garvey, G. T. ;
Mirabal, J. ;
Grange, J. ;
Green, J. A. ;
Imlay, R. ;
Johnson, R. A. ;
Karagiorgi, G. ;
Katori, T. ;
Kobilarcik, T. ;
Linden, S. K. ;
Louis, W. C. ;
Mahn, K. B. M. ;
Marsh, W. ;
Mauger, C. ;
Metcalf, W. ;
Mills, G. B. ;
Moore, C. D. ;
Mousseau, J. ;
Nelson, R. H. ;
Nguyen, V. ;
Nienaber, P. ;
Nowak, J. A. ;
Osmanov, B. ;
Pavlovic, Z. ;
Perevalov, D. ;
Polly, C. C. ;
Ray, H. ;
Roe, B. P. ;
Russell, A. D. ;
Schirato, R. ;
Shaevitz, M. H. ;
Sorel, M. ;
Spitz, J. ;
Stancu, I. ;
Stefanski, R. J. ;
Tayloe, R. ;
Tzanov, M. ;
Van de Water, R. G. ;
Wascko, M. O. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 105 (18)
[9]   Observation of Reactor Electron Antineutrinos Disappearance in the RENO Experiment [J].
Ahn, J. K. ;
Chebotaryov, S. ;
Choi, J. H. ;
Choi, S. ;
Choi, W. ;
Choi, Y. ;
Jang, H. I. ;
Jang, J. S. ;
Jeon, E. J. ;
Jeong, I. S. ;
Joo, K. K. ;
Kim, B. R. ;
Kim, B. C. ;
Kim, H. S. ;
Kim, J. Y. ;
Kim, S. B. ;
Kim, S. H. ;
Kim, S. Y. ;
Kim, W. ;
Kim, Y. D. ;
Lee, J. ;
Lee, J. K. ;
Lim, I. T. ;
Ma, K. J. ;
Pac, M. Y. ;
Park, I. G. ;
Park, J. S. ;
Park, K. S. ;
Shin, J. W. ;
Siyeon, K. ;
Yang, B. S. ;
Yeo, I. S. ;
Yi, S. H. ;
Yu, I. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2012, 108 (19)
[10]   Observation of Electron-Antineutrino Disappearance at Daya Bay [J].
An, F. P. ;
Bai, J. Z. ;
Balantekin, A. B. ;
Band, H. R. ;
Beavis, D. ;
Beriguete, W. ;
Bishai, M. ;
Blyth, S. ;
Boddy, K. ;
Brown, R. L. ;
Cai, B. ;
Cao, G. F. ;
Cao, J. ;
Carr, R. ;
Chan, W. T. ;
Chang, J. F. ;
Chang, Y. ;
Chasman, C. ;
Chen, H. S. ;
Chen, H. Y. ;
Chen, S. J. ;
Chen, S. M. ;
Chen, X. C. ;
Chen, X. H. ;
Chen, X. S. ;
Chen, Y. ;
Chen, Y. X. ;
Cherwinka, J. J. ;
Chu, M. C. ;
Cummings, J. P. ;
Deng, Z. Y. ;
Ding, Y. Y. ;
Diwan, M. V. ;
Dong, L. ;
Draeger, E. ;
Du, X. F. ;
Dwyer, D. A. ;
Edwards, W. R. ;
Ely, S. R. ;
Fang, S. D. ;
Fu, J. Y. ;
Fu, Z. W. ;
Ge, L. Q. ;
Ghazikhanian, V. ;
Gill, R. L. ;
Goett, J. ;
Gonchar, M. ;
Gong, G. H. ;
Gong, H. ;
Gornushkin, Y. A. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2012, 108 (17)