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pQCD方案下双Higgs模型与B_s→PP衰变过程的研究

作　者: 史怡
导　师: 肖振军
学　校: 南京师范大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 标准模型双Higgs模型 pQCD因子化方案 B_s介子的非轻无粲衰变
分类号: O572.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 3次
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内容摘要

众所周知,B介子的研究,无论是理论研究还是实验测量,对检验标准模型和寻找新物理信号有着重要意义。目前,人们已经对标准模型下B介子的衰变做了广泛的研究,本文中我们主要研究的是Bs介子衰变到两个赝标介子(Bs→P2P3)的一类衰变。我们分别计算了13个具体衰变的的衰变分枝比和CP破坏的标准模型预言及其在双Higgs模型下的新物理修正在论文的综述部分,我们首先讨论了标准模型的局限性,介绍了建立新物理模型的动机。在第二章,我们对标准模型及双Higgs模型做了简要的介绍和讨论。在第三章中,我们首先对B物理研究的基本理论框架做了简单介绍,然后对B介子衰变过程强子矩阵元计算的各种因子化方法做了介绍和比较,最后重点介绍了pQCD因子化方案在Bs介子两体衰变中的运用。第四章是论文的工作部分。我们首先对双Higgs模型III下的Wilson系数进行了计算,结果表明双Higgs模型III对于Wilson系数Ci(i=3～10)的修正非常小,可以忽略。主要的修正来自于色磁偶贡献C8g。在第四章,我们采用pQCD因子化方案,计算了13个Bs→P2P3衰变道的衰变分枝比和CP破坏的新物理修正,并对其作了分析。目前Bs的衰变只有少数衰变道有实验测量值。对于部分衰变道的分枝比,只要在双Higgs模型下选择适合的参数,理论预言值和实验测量值就可以很好的符合。通过分析,我们发现：(a)对于没有色磁企鹅图贡献的四个衰变道,模型Ⅲ的修正非常小。(b)对于那些色磁企鹅图贡献为主的衰变道的衰变分枝比,模型Ⅲ可以给出30%～190%的增强。第四章中,我们还在标准模型和双Higgs模型III的理论框架下计算了13个衰变道的直接CP破坏,并发现：(a)四个没有色磁企鹅图贡献的衰变道,双Higgs模型III的贡献依然很小。(b)在其他9个衰变道中,除了B8→K+π-,新物理修正都使直接CP破坏的模减小,衰变道Bs→K+K-的减幅最大,达到-57%。(c)只有Bs→K+π-衰变道,新物理修正使其直接CP破坏相比标准模型有24%的增强。第四章的最后,我们还计算了时间相关的衰变道的混合CP破中可观测量Sf,Hf。对于所有13个衰变道,新物理修正对Sf,Hf的影响都不大。最后一章中,我们对全文进行了总结,并对未来几年B物理研究做了讨论和展望。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-8
第一章引言  8-10
第二章标准模型的双Higgs二重态扩展  10-17
  2.1 标准模型简介  10-13
  2.2 双Higgs二重态模型的基础知识  13-17
第三章低能有效哈密顿量与微扰QCD因子化方法  17-25
  3.1 低能有效哈密顿与Wilson系数  17-19
  3.2 强子矩阵元的计算  19-20
  3.3 pQCD因子化在B_s→PP衰变中的应用  20-25
第四章 B_s→PP衰变过程与双Higgs二重态修正  25-42
  4.1 双Higgs二重态模型下的新物理修正  25-28
  4.2 相关实验对双Higgs模型的参数限制  28-29
  4.3 输入参数  29-31
    4.3.1 双Higgs二重态模型Ⅲ参数  29
    4.3.2 非微扰输入参数  29-30
    4.3.3 其他标准模型:参数  30-31
  4.4 B_s介子衰变的可观测物理量  31-33
    4.4.1 衰变分枝比  31-32
    4.4.2 CP破坏  32-33
  4.5 数值结果  33-42
    4.5.1 分枝比B(B_s→P_2P_3)  33-35
    4.5.2 直接CP破坏A_(CP)  35-38
    4.5.3 混合CP破坏中的可观测值S_f,H_f  38-42
第五章总结和展望  42-44
附录A pQCD因子化方案下B_s介子衰变费曼图的计算  44-50
附录B B_s→PP衰变道的衰变振幅  50-54
参考文献  54-58
致谢  58

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