D，D_s到轻矢量介子半轻衰变的研究

【摘要】：D、Ds到轻介子的半轻衰变对于检验标准模型,确定标准模型(SM)的有关参数(如CKM矩阵元|VCS|、|Vcd|),深入的理解量子色动力学(QCD)的非微扰性质都有非常重要的作用。在研究半轻衰变过程中,要考虑到非微扰强相互作用的贡献,处理起来比较困难。利用有效哈密顿量的方法,可以把微扰和非微扰的效应分开处理,分别被包含在Wilson系数和算符矩阵元中。Wilson系数是微扰可算的,而算符矩阵元来自于非微扰效应,要用其它方法来处理。D、Ds介子只包含一个重夸克(c夸克),可以用重夸克有效场论(HQEFT)对其衰变进行研究,算符矩阵元按重夸克质量的倒数展开从而使计算得到很大的简化。 本文主要是在HQEFT的框架内,重夸克展开至次领头阶对D、Ds到轻介子的半轻衰变进行研究,包括理论综述和具体工作两部分内容。在理论综述部分,我们对粒子物理标准模型、有效哈密顿量方法和重夸克有效场论(HQEFT)的基本理论框架、内容进行了介绍,这是我们开展具体工作的基础。 在具体工作部分,我们在HQEFT框架内,重夸克展开至次领头阶,对半轻衰变D→K*lv、Ds→(?)lv进行了研究。我们首先利用光锥求和规则计算了D→K*、Ds→(?)lv跃迁形状因子A1、A2、A3、V。对于重夸克展开领头阶贡献,考虑K*、(?)介子光锥分布振幅直到扭度4；对于次领头阶贡献,只考虑扭度2的分布振幅。计算表明,重夸克展开次领头阶对不同跃迁形状因子贡献不同,最大约为领头阶贡献的22%(Ds→(?))。考虑重夸克展开次领头阶贡献后,在重夸克展开领头阶考虑高扭度轻介子分布振幅后跃迁形状因子比R2=A2(0)/A1(0)偏小的问题得到了明显的改善。在此基础上我们计算了相应半轻衰变过程D0→K*-l+v、D+→K*l+v和Ds→(?)lv的分支比,前两个过程与实验符合的很好,后一个过程也在误差允许的范围内与实验一致。