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pQCD因子化方法与B→πη～（′）衰变研究

作　者: 王辉升
导　师: 肖振军
学　校: 南京师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 微扰QCD B介子衰变形状因子 CP破坏衰变分支比
分类号: O571.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 32次
引　用: 1次
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内容摘要

目前，KEK和SLAC的B介子工厂已经收集了大约800M个B介子衰变事例。这不仅可以帮助寻找B介子系统的CP破坏机制，而且能够研究包括B介子衰变的QCD动力学规律。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。但是面对着大量精确的实验，理论落在了后面，主要是因为B物理里面的自由度多，能标多，计算起来比较困难，理论物理学家目前处于一个比较困难的局面。在这些问题中，算符的强子矩阵元计算是一个难点，目前有很多的方案来计算强子矩阵元，例如朴素因子化方案，推广的因子化方案，BBNS方案，pQCD方法等等。本文是利用基于k_T因子化的微扰QCD（pQCD）因子化方法计算一些B介子稀有衰变道。我们从基本的有效理论开始，简单的介绍一下算符乘积展开及四夸克算符，比较了几种因子化的方案；然后简单地介绍了pQCD方法的基本思想和计算方法，发现里面不存在端点发散等问题，然后通过应用Sudakov形状因子压低和介子的光锥波函数，从而得到衰变宽度和分支比。最后应用该方法计算B→πη^′衰变道，然后讨论各种不确定的因素，给出计算的最后结果。通过计算，发现这些稀有衰变道的分支比一般比较小。一般来说，这些小分支比的稀有衰变道，对新物理比较敏感，可以检验标准模型，并有可能发现新物理存在的证据和信号。 B介子的两体非轻子衰变过程是粒子物理中一个很重要的研究课题，任何理论上的突破都会引起广泛的关注。微扰QCD因子化方法在强子矩阵元精确计算方面向前迈出了很大一步，我们期待将来的实验给出重要的检验。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-12
第二章理论框架  12-27
  2.1 标准模型  12-13
  2.2 算符乘积展开和低能有效哈密顿  13-15
  2.3 强子矩阵元计算的方法  15-18
  2.4 PQCD方法简介  18-23
    2.4.1 因子化方法  19-20
    2.4.2 横动量k_T的引入  20-21
    2.4.3 Sudakov因子  21-22
    2.4.4 阈值求和  22-23
    2.4.5 小结  23
  2.5 强子波函数  23-26
    2.5.1 重赝标介子波函数  23-24
    2.5.2 轻赝标介子波函数  24-25
    2.5.3 矢量介子波函数  25-26
    2.5.4 小结  26
  2.6 小结  26-27
第三章 B→πη~(′)衰变的解析计算  27-39
  3.1 η和η′混合  27-28
  3.2 B→πη~(′)的解析过程  28-39
    3.2.1 微扰计算  29-36
    3.2.2 振幅解析式  36-39
第四章计算数值结果及分析  39-53
  4.1 参数的输入  39-42
    4.1.1 光锥分布振幅波函数  39-42
    4.1.2 其它的参数  42
  4.2 形状因子  42
  4.3 分支比的结果及分析  42-47
  4.4 CP破坏分析  47-51
  4.5 η′可能胶子成分的效应  51-52
  4.6 小结  52-53
第五章总结与展望  53-55
附录A 文章中的一些函数表达式  55-57
附录B Sudakov因子  57-58
参考文献  58-63
致谢  63-64
攻读硕士学位期间完成的论文  64

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