b-物理中若干问题研究

【摘要】：由于对非微扰QCD效应缺少有效理论和方法来处理，目前还不能从基本理论出发可靠地计算强子矩阵元。另一方面，为了得到与基本理论相关的反应机制，从实验数据中提取一些基本参数，如K-M矩阵元等，我们必须去寻找一些有效理论模型或方法以便正确地估算强子矩阵元。目前的一些有效理论，如QCD求和规则(sum rules)，手征拉氏量(chiral lagrangian)和其它唯象模型能够给出比较合理的强子矩阵元，但误差大约在20％左右。 在重味物理中，一个额外的对称性SU_f(2)(?)SU_s(2)可以使整个图像大为简化。在(1／m_Q)的领先阶中，所有的非微扰QCD效应均可归在一个形状因子Isgur-Wise函数ξ(v·v')中。ξ(v·v'=1)=1为其归一化条件，在这点的导数也已有较好的测量值。当然，ξ(v·v')的理论推导也必须依赖于模型，但如果反冲不大，即v·v'的值在1附近，我们就能简单地将之写成ξ(v·v')=1+ηv·v'。其中，η为ξ(v·v')在1附近的导数。对1／m_Q的高阶修正也已有较多的研究，可以大致估计它们的贡献的数值范围，从而知道只计算领先阶的误差。整个重夸克有效理论(HQET)取决于(Λ_(QCD)／m_Q)~n(n=0，1，…为所考虑的阶数)的大小，其中Λ_(QCD)为整个QCD理论的标准标度，大约在0.15～0.2GeV。重味强子的结合能，剩余动能均在此量级。只要m_Q的值远大于Λ_(QCD)，只取零级或最多到(1／m_Q)修正，便已达到很高的精度，因而在b-物理中，m_b～5GeV＞＞Λ_(QCD)，重夸克有效理论能够给出相当精确的结果。这样在重味物理中，我们的理论计算就比在只有轻夸克参与反应的情况中的计算结果精确和可靠得多。 在重味物理中有许多有趣但还未得到解决的唯象问题，本论文研究其中的四个问题：1．企鹅图对B衰变中粲数n_c值的贡献；2．末态中没