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新物理及其对μ轻子反常极矩和B→X_sγ的双圈电弱辐射修正

杨秀一  
【摘要】: 无论是从理论方面还是从实验方面来讲,μ轻子的磁偶极矩都因其在当前基本粒子物理研究中的重要性而受到人们的广泛关注。尽可能精确地对μ轻子的磁偶极矩进行理论分析有助于在实验上寻找超越标准模型的新物理粒子和检验基于单圈辐射修正计算所发展起来的电弱重整化理论。而对B衰变,特别是稀有衰变方式的研究,可以更好的帮助人们寻找新物理和限定它的参数空间。全文共分为五章,其中第四章和第五章是本人的工作,整篇论文内容的具体安排为: 本文首先简单介绍了标准模型,然后介绍了μ轻子g-2的历史和实验现状,特别讨论了理论上对μ轻子磁偶极矩贡献的几个主要来源。接下来介绍了B衰变理论,给出了B物理研究的回顾和进展,然后介绍了稀有衰变B→Xsγ的计算方法及研究现状。 论文主要讨论了重费米子场通过一类特殊双圈图对μ轻子反常极矩的电弱辐射修正,这类双圈图是将一个封闭的重费米子圈插入到相应标准模型的双Higgs二重态扩充的单圈图中。采用了质壳重整化方案,论文减除由子图引起的紫外发散,得到了对μ轻子磁偶极矩和电偶极矩的理论预言。由于内圈的虚费米子质量远大于电弱能标,论文证明了当Higgs和重费米子之间的相互作用不包含非退耦耦合时,最终的结果满足退耦定理,并给出了一些流行的标准模型扩充中的重费米子场通过这类双圈图对μ轻子磁偶极矩的修正,比如第四代,超对称,额外维,T宇称守恒的最小Higgs模型。 最后采用有效拉氏量方法和质壳方案,论文讨论了重费米子场通过一类特殊双圈图对B→Xsγ的电弱辐射修正,这类图是将一个封闭的重费米子圈接在虚的带电规范玻色子或是Higgs上。分析表明当Higgs和重费米子之间的相互作用并不包含非退耦耦合时,最后的结果满足退耦定理。论文给出了这些双圈图对B→Xsγ分支比的理论预言随可能的CP破坏相角和新物理能标变化的相对修正。结果表明,如果不同部分之间的相应贡献没有偶然相消,那么这类双圈图对B→Xsγ的相对修正可达到5%。


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