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B→PV衰变与第四代夸克的新物理修正

作　者: 刘敏
导　师: 肖振军
学　校: 南京师范大学
专　业: 理论物理
关键词: B介子标准模型四代夸克模型 PQCD因子化方法
分类号: O572.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 4次
引　用: 0次
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内容摘要

在B介子物理研究中,发现B介子系统的CP破坏,检验标准模型理论并测量其相关参数,探索新物理存在的证据或迹象是B物理实验探测和理论研究的三个主要目标。在实验方面,两个B工厂和LHCb等相关高能物理实验已经积累了大量的B介子对产生事例数,目前已经可以对分支比在10-6量级的衰变道给出较为精确的测量。随着B物理实验数据量的迅速提高,给理论计算的准确程度也提出了更高地要求。本文分别在标准模型和四代夸克标准模型(SM4)下对B介子两体无粲非轻衰变做了研究,利用微扰QCD因子化方法对24个B→PV衰变道做了具体的计算和分析。在论文的综述部分,首先介绍了标准模型的基础知识,包括微扰QCD因子化方法以及CP破坏方面的基本知识。重点介绍了PQCD因子化方法的基本思想和计算方法,并给出了与B→PV衰变过程相关的计算公式。在第三章中简单介绍了SM4新物理模型的基本内容,计算了新物理粒子对威尔森系数的修正。在论文的工作部分,利用PQCD因子化方法计算了24个B→PV衰变道的分支比和CP破坏。我们考虑了SM4模型的新物理修正,并结合最新的实验数据作出了分析，通过研究发现：●以树图为主的衰变道,新物理的贡献并不明显；●对B0→π0K*0,B0→π0ρ0,B0→π(ω,φ)以及B0→φη’这七个衰变道的衰变分支比的新物理贡献比较明显,可以给出22%到388%的增强；●对B+→ρ+η(’),B0→ωη(’)衰变道的新物理修正很小,可以忽略。●对B→(ρ,ω)π,(ρ,ω)η(’)衰变道,SM4模型下关于分支比的pQCD理论预言对mt’和φt’不敏感,但直接CP破坏对φt’的依赖性比较强；·对B0/B0→π±ρ(?)过程的CP破坏参数C,S,ΔC和ΔS的新物理修正比较大。对ΔS,新物理修正可以给出186%的增强。最后对全文进行了总结,并对未来B介子物理的实验探测和理论研究作出了讨论和展望。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 引言  9-11
2 标准模型和B介子衰变  11-26
  2.1 标准模型的简介  11-13
    2.1.1 标准模型  11
    2.1.2 对称性的破缺和CKM矩阵  11-13
  2.2 低能有效理论和算符乘积展开  13-14
  2.3 强子矩阵元的计算方法  14-18
    2.3.1 推广的因子化方案  14-15
    2.3.2 QCD因子化方案  15
    2.3.3 微扰QCD因子化方案  15-18
  2.4 强子波函数  18-22
    2.4.1 重赝标介子波函数  18-19
    2.4.2 轻赝标介子波函数  19-21
    2.4.3 矢量介子波函数  21-22
  2.5 B→PV衰变的可观测量  22-26
    2.5.1 衰变分支比  22-23
    2.5.2 CP破坏  23-26
3 四代夸克模型  26-32
  3.1 四代夸克模型简介  26-32
    3.1.1 CKM混合矩阵  26-30
    3.1.2 Wilson系数  30-32
4 B→PV衰变研究和数值分析  32-47
  4.1 B→PV的衰变振幅  32-38
  4.2 输入参数  38-40
  4.3 数值结果与误差分析  40-47
    4.3.1 衰变分支比  40-41
    4.3.2 直接CP破坏  41-42
    4.3.3 混合CP破坏  42-47
5 总结与展望  47-48
Appendix  48-58
  B→PV衰变振幅的微扰计算  48-55
  Wilson系数和Sudakov因子  55-58
    B.1 Wilson系数  55-56
    B.2 Sudakov因子  56-58
参考文献  58-61
攻读硕士学位期间完成的论文  61-62
致谢  62

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