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PQCD因子化与B_s介子两体强子衰变过程研究

陈新芬  
【摘要】: 自20世纪80年代以来,B介子物理研究在理论和实验两个方面均取得了重要突破。随着两个B介子工厂实验的顺利进行,B介子物理成为粒子物理最重要、最热门的研究领域之一。B介子衰变的研究对标准模型精确检验,CP破坏研究以及探寻新物理提供了良好的场所。随着B物理实验精度的不断提高,迫切要求理论家们提高相关理论计算的准确度。长期以来,为了提高强子矩阵元计算的准确度,人们不断提出并改进因子化方法,例如:简单因子化方法、QCD因子化方法、pQCD因子化方法等等。pQCD因子化方法是由李湘楠等人基于k_T因子化的理论提出来的。由于Sudakov因子和域值求和有效地压低了端点贡献,使得pQCD因子化方法给出的理论预言有较高的可信度。 本文从基本的低能有效理论开始,简单介绍了算符乘积展开方法和与B介子衰变相关的四夸克算符基,比较了几种不同的因子化方法,详细地介绍了PQCD因子化方法的基本思想和理论要点。本文利用pQCD因子化方法对9个B_s→(ρ,ω)K,(ρ,ω,φ)η~((′))两体非轻衰变道的衰变分支比和CP破坏做了计算和分析。主要结果包含以下几点: (1)对衰变道B_s→(ρ,ω)K,计算结果表明:纯中性衰变道的分支比比较小,在10~(-7)数量级;但荷电衰变道B_s→ρ~+K~-有比较大的分支比(~10~(-5)数量级),并且这个衰变道的直接CP破坏理论预言值为-12%,可望在LHC-b的实验上探测到。 (2)对衰变道B_s→(ρ,ω,φ)η~((′)),计算结果表明:这些衰变道的分支比比较小,在10~(-6)~10~(-7)的量级。具体数值结果为:Br(B_s→ρ~0η)≈0.07×10~(-6),Br(B_s→ρ~0η′)≈0.10×10~(-6),Br(B_s→ωη)≈0.02×10~(-6),Br(B_s→ωη′)≈0.13×10~(-6),Br(B_s→φη)≈2.7×10~(-5)以及Br(B_s→φη′)≈2.0×10~(-5)。 (3)根据我们的计算,介子η~((′))中的胶子组份对衰变振幅的贡献都是比较小的:对B_s→(ρ,ω,φ)η的贡献不到3%,对B_s→(ρ,ω,φ)η′的贡献大约为10%。 (4)对B_s→(ρ,ω,φ)η~((′))衰变道,关于CP破坏的pQCD理论预言值通常都很小。 最后,作者对全文进行了总结,并对未来PQCD理论作了讨论和展望。


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1 陈新芬;PQCD因子化与B_s介子两体强子衰变过程研究[D];南京师范大学;2007年
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