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B_s→Kl~+l~-半轻子衰变过程的唯象研究

侯雯  
【摘要】:粒子物理学的研究对象是夸克-轻子层次的微观世界,主要研究物质的基本结构、性质和基本相互作用的规律。标准模型(SM)理论是帮助人们学习和解释粒子物理中物理现象的最成功的理论方法。1999到2011年,美国和日本的两个B介子工厂实验(BaBar和Belle国际合作组)采集了大量B介子产生和衰变的实验测量数据。B介子物理在检验标准模型和探寻新物理信号的研究领域都有十分重要的地位。目前,高能物理实验和理论研究已经进入了“LHC时代”。在重味物理研究领域,LHCb实验、Belle-II实验和BES-III实验将会推动B物理和粲物理研究进入一个新的快速发展时期。但到目前为止,我们还有很多困难。以B介子物理为例,人们尚未找到完全自洽的方法,从QCD原理出发计算强子矩阵元。在几个主流因子化方案中,微扰QCD(PQCD)因子化方法有独特的优势。在论文的综述部分,作者首先简单介绍了B介子物理的基本理论框架和相关研究现状,随后介绍了几种强子矩阵元的计算方法,重点介绍了 PQCD因子化方法。在论文的工作部分,作者基于PQCD因子化方法对Bs→Kl+l-半轻子衰变过程做了计算和研究,并给出了详细的计算数值结果和分析。考虑到目前在实验上还没有Bs→Kl+l-过程的数据,我们与其他学者使用不同方法所得的结果进行了对比分析。根据我们的计算和分析,得到以下结论:(1)在g2=0处的形状因子满足F0(0)=F+(0),但在大g2区域F0(q2)和F+(g2)对g2的依赖有明显不同。F0(q2)对q2的依赖性较弱而F+(g2)对g2的依赖性较强。在理论误差范围之内,总的来说PQCD的理论计算结果跟其他方法的数值差异不大;(2)在对g2较大的区域进行拟合外推时,我们选取的是极点模型与BZ参数化方案结合的方式,得到的结果与其他方法的理论预言略有差别;(3)在换用exp指数函数进行拟合时,衰变分支比的结果与其他的理论结果的差距明显减小。可以清楚的看到拟合函数的选取对数值结果有一定的影响,指数函数对数值结果有更好的压低效果。上述结果有待未来实验数据的检验。在论文的最后,作者对整篇论文做了讨论与总结,我们期待着理论和实验的进一步发展。


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