Los colisionadores de muones ofrecen sondas directas y sin precedentes para explorar interacciones de contacto que violan la conservación del sabor leptónico y procesos previstos en el MSSM, complementando de forma crucial a los experimentos de baja energía y ayudando a descifrar los enigmas sobre las masas y mezclas de los fermiones.
A altas energías un colisionador de muones permite estudiar interacciones lepto-flavor con una limpieza experimental difícil de alcanzar con protones: el estado inicial bien definido, la posibilidad de polarización y fondos reducidos hacen que procesos raros con violación de sabor sean accesibles de forma directa. Esto abre la puerta a medir operadores efectivos de tipo contacto cuya escala de nueva física puede situarse muy por encima del alcance directo de muchos aceleradores actuales.
Las interacciones de contacto que violan la conservación del sabor leptónico pueden estructurarse mediante operadores efectivos que conectan muones con electrones u otros leptones. Un colisionador de muones de alta energía puede inducir señales claras como producción directa de pares con cambio de sabor o decaimientos inusuales en estados intermedios, permitiendo determinar la naturaleza vectorial o escalar de los operadores y establecer límites o descubrir escalas de nueva física que complementen las restricciones procedentes de procesos de baja energía como mu to e gamma, mu to 3e y la conversión muonica en núcleos.
En el marco del MSSM la violación de sabor suele manifestarse a través de mezclas en la matriz de sleptones y en las interacciones de neutralinos y carginos. Un colisionador de muones puede producir directamente sleptones mezclados y estudiar sus desintegraciones, reconstruir espectros de masas y rastro de acoples que indiquen la estructura de flavor del sector supersimétrico. La comparación entre límites directos en colisionadores y medidas indirectas en experimentos de baja energía permite discriminar mecanismos dominantes, por ejemplo si la violación de sabor proviene de acoplamientos de alta escala o de efectos radiativos en la evolución renormalizada.
La complementariedad entre experimentos de alta y baja energía es esencial para resolver las preguntas abiertas sobre las masas y mezclas fermiónicas. Mientras que las medidas de baja energía son sensibles a la combinación de acoples y coherencias de larga distancia, los colisionadores de alta energía proporcionan acceso a la estructura dinámica de los procesos y a los estados intermedios que originan la violación de sabor. Comparando patrones de señales en ambos frentes es posible trazar la arquitectura subyacente de la teoría de sabor y testar modelos concretos que expliquen jerarquías y mezclas.
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