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微扰QCD因子化方法下B→PP衰变过程与双Higgs模型修正的研究

齐娇婧  
【摘要】:基本粒子物理的主要任务是在短距离标度下寻找物理规律,在过去的几十年中,标准模型理论是描述基本粒子及其之间相互作用的一个成功的理论。然而标准模型中还有一些问题尚未解决,人们普遍相信,标准模型是在费米能标附近的有效理论,在更高的能标下应当存在更基本的新物理理论。近年来,受B介子工厂和其他与B介子相关的大量实验的推动,B物理作为检验标准模型、验证QCD、寻找CP破坏机制、探寻新物理的最佳场所,越来越引起广大物理学家的重视。 本文在标准模型和双Higgs模型下,对B介子非粲赝标介子衰变过程进行了系统的研究,得到了一些有意义的结果。 第一、二章,对标准模型及B介子非粲衰变的基本理论框架做了较为详尽的综述,介绍了低能有效哈密顿量与算符乘积展开、强子矩阵元的计算、比较了几种因子化方法,比较详细的介绍了微扰QCD(pQCD)因子化方法的基本思想和计算方法,讨论了横向动量kT的引入、Sudakov形状因子、阈值重求和、介子波函数等问题。 在第三章,对双Higgs模型的理论框架和现有实验限制做了简要的介绍,重点对模型III做了研究。 第四章,在标准模型下使用pQCD因子化方法对B介子两体非粲赝标介子衰变过程进行了系统的研究,给出了解析计算结果。在pQCD因子化方法下,我们不仅计算了B→PP各衰变道的可因子化部分的贡献,还计算了不可因子化和湮灭部分的贡献;不仅考虑了流-流算符的作用,还考虑了磁企鹅算符的影响。 在第五章,给出了B→PP衰变的分枝比和CP破坏的数值计算结果,并考虑了双Higgs模型对各个衰变道的分枝比和CP破坏的贡献,计算结果表明: 1.对所有的21个衰变道的分枝比和ACP,我们所得到的标准模型理论预言值与已有计算结果符合的很好。 2.在模型III下的新物理对领头阶的修正很小,可以忽略。 3.当考虑磁企鹅算符的贡献后,新物理的修正比较大:δB-(20-200)%。 4.在模型III下,新物理对Br(B→Kη)的修正比较大,~(45-200)%,对BK·η'大的实验测量结果,给出了一种简单的新物理解释。 5.双Higgs模型对于Br(B→PP)的理论预言结果与实验测量值和测量值的上限基本符合。 最后,对全文做了总结,并对未来B物理研究做了讨论和展望。


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