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b-物理中若干问题研究

作　者: 戴伍圣
导　师: 李学潜
学　校: 南开大学
专　业: 理论物理
关键词: 旁观者效应 重夸克 衰变宽度 形状因子 波函数 味对称性 衰变过程 介子 矩阵元 数值结果
分类号: O572.2
类　型: 博士论文
年　份: 1999年
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内容摘要


由于对非微扰QCD效应缺少有效理论和方法来处理，目前还不能从基本理论出发可靠地计算强子矩阵元。另一方面，为了得到与基本理论相关的反应机制，从实验数据中提取一些基本参数，如K-M矩阵元等，我们必须去寻找一些有效理论模型或方法以便正确地估算强子矩阵元。目前的一些有效理论，如QCD求和规则（sum rules），手征拉氏量（chiral lagrangian）和其它唯象模型能够给出比较合理的强子矩阵元，但误差大约在20％左右。 在重味物理中，一个额外的对称性SUf（2）（?）SUs（2）可以使整个图像大为简化。在（1／mQ）的领先阶中，所有的非微扰QCD效应均可归在一个形状因子Isgur-Wise函数ξ（v·v’）中。ξ（v·v’=1）=1为其归一化条件，在这点的导数也已有较好的测量值。当然，ξ（v·v’）的理论推导也必须依赖于模型，但如果反冲不大，即v·v’的值在1附近，我们就能简单地将之写成ξ（v·v’）=1+ηv·v’。其中，η为ξ（v·v’）在1附近的导数。对1／mQ的高阶修正也已有较多的研究，可以大致估计它们的贡献的数值范围，从而知道只计算领先阶的误差。整个重夸克有效理论（HQET）取决于(ΛQCD／mQ)n（n=0，1，…为所考虑的阶数）的大小，其中ΛQCD为整个QCD理论的标准标度，大约在0.15～0.2GeV。重味强子的结合能，剩余动能均在此量级。只要mQ的值远大于ΛQCD，只取零级或最多到（1／mQ）修正，便已达到很高的精度，因而在b-物理中，mb～5GeV＞＞ΛQCD，重夸克有效理论能够给出相当精确的结果。这样在重味物理中，我们的理论计算就比在只有轻夸克参与反应的情况中的计算结果精确和可靠得多。 在重味物理中有许多有趣但还未得到解决的唯象问题，本论文研究其中的四个问题：1．企鹅图对B衰变中粲数nc值的贡献；2．末态中没

全文目录


摘要  5-9
Abstract  9-14
第一章 前言  14-38
  1.1 重夸克有效理论(HQET)及超味对称性(Superflavor Symmetry)  15-28
    1.1.1 概述  15-18
    1.1.2 在m_Q→∞极限下的有效理论  18-23
    1.1.3 重夸克有效理论中的跃迁矩阵元和形状因子——Isgur-Wise函数  23-27
    1.1.4 超味对称性(Superflavor Symmetry)  27-28
  1.2 Diquark结构  28-30
  1.3 非旁观者效应(Non-spectator effect)  30-31
  1.4 Bethe-Salpeter方程  31-33
  1.5 本文的工作  33-38
第二章 B~-,(?)~0衰变中非旁观者效应的贡献及粲丢失问题  38-52
  2.1 引言  38-41
  2.2 非旁观者效应对n_c的修正  41-48
  2.3 结果与讨论  48-52
第三章 末态无粲的B介子衰变过程中的非旁观者效应  52-65
  3.1 引言  52-53
  3.2 树图和企鹅图对非旁观者效应的贡献  53-59
  3.3 数值结果  59-62
  3.4 对结果的讨论  62-65
第四章 Diquark的非旁观者效应对Λ_b,Ω_(b~·)~((*))寿命的影响以及Σ_b~((*)),Ξ_b~((*))的弱衰变率  65-100
  4.1 引言  65-68
  4.2 有关计算  68-90
    4.2.1 非旁观者效应对B_d和B~-衰变的贡献  68-81
    4.2.2 重夸克-diquark相互作用中的有效弱作用哈密顿量  81-86
    4.2.3 非旁观者效应对衰变宽度的贡献  86-88
    4.2.4 b-重子的结构  88-89
    4.2.5 唯象假定  89-90
  4.3 数值结果  90-95
    4.3.1 Λ_b的寿命  90-92
    4.3.2 Σ_b~((*))和Ξ_b~((*))的弱衰变率以及Ω_b~((*))的寿命  92-95
  4.4 结果与讨论  95-100
第五章 包含两个重夸克的重子的电磁辐射跃迁  100-164
  5.1 引言  100-102
  5.2 Bethe-Salpeter方程  102-110
  5.3 Bethe-Salpeter波函数的计算  110-142
    5.3.1 Ξ_((bc))的Bethe-Salpeter波函数  110-125
    5.3.2 χ_P~(1／2)(p)的归一化  125-131
    5.3.3 Ξ_((bc))~(**)的Bethe-Salpeter波函数  131-136
    5.3.4 χ_P~(3／2)(p)的归一化  136-142
  5.4 Ξ_((bc))~(**)—→Ξ_((bc))+γ跃迁矩阵元及宽度的计算  142-159
  5.5 Ξ_((bc))~*→Ξ_((bc))+γ衰变宽度  159-161
  5.6 数值结果与分析  161-164
总结  164-166
参考文献  166-172
完成论文情况  172-174
感谢  174-175

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 原子核物理学、高能物理学 > 高能物理学 > 粒子物理学
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