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B→PV（ΔS=1）衰变与带电Higgs新物理修正

作　者: 余宏伟
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 双希格斯模型 PQCD因子化方法
分类号: O572.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 6次
引　用: 0次
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内容摘要


B物理是当前粒子物理研究中的热点之一,她为精确检验标准模型,验证QCD,寻找CP破坏机制和发现新物理提供了绝佳的场所。在实验上,在两个B介子工厂工作的BaBar和Belle实验组已积累了大量的事例数,2009年底LHC实验已经投入运行,能够对分支比在10-6～10-1量级的B介子稀有衰变道作出具有较高精度的测量。另外位于日本和意大利的两个高量度SuperB工厂也在筹建中。实验的顺利进展,给理论提出了新的挑战和机遇。本文分别在标准模型和双希格斯模型Ⅲ下对B介子两体无粲非轻衰变做了研究,利用微扰QCD因子化方法计算了B→PV112个衰变道的标准模型分支比和CP破坏值以及新物理修正。在论文的综述部分,我们首先介绍了有关标准模型的基础知识,以及处理弱衰变的低能有效理论和计算B介子两体衰变强子矩阵元的不同因子化方法,重点介绍了PQCD因子化方法。并给出了B→PV衰变CP破坏和CP平均分支比的计算公式。第三章中我们简单介绍了双希格斯模型理论知识,重点讨论了模型Ⅲ,在CCK方案下,考虑荷电希格斯的圈图贡献,计算了对威尔逊系数的修正,并结合一些实验数据给参数空间做出了限制,我们发现新物理对C1,…,G10修正很小,而对C8g影响很大。在论文的工作部分,我们利用PQCD因子化方法计算了12个B→PV衰变道,考虑了带电希格斯贡献的新物理修正,并结合最新的实验数据做出了分析。发现：①对B→KΦ(K*π)6个道的新物理修正对衰变分支比有50～120%的增强,而对直接CP破坏绝对值均有较明显的降低。②对B→Kρ(ω)衰变模式,新物理对衰变分支比修正较小,约-10%左右的降低,对直接CP破坏的修正不明显。③对B→KΦ(K*π),衰变分支比和CP破坏值对带电希格斯质量依赖较为明显,而对B→Kρ(ω)衰变,分支比和CP破坏值对H+质量并不敏感。理论预言Higgs质量在100～300GeV。④对于混合CP破坏中的可观测量Sf,新物理修正很小。最后一章中我们对全文进行了总结,并对未来B物理的研究做出了讨论和展望。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章 引言  9-11
第二章 低能有效理论和pqcd因子化  11-25
  2.1 标准模型简介  11-14
    2.1.1 标准模型中的基本粒子  11
    2.1.2 对称性的破缺和CKM矩阵  11-14
  2.2 低能有效理论  14-17
  2.3 强子矩阵元的计算方法  17-22
    2.3.1 推广的因子化方案(GFA)  17-18
    2.3.2 QCD因子化方案(QCDF)  18-19
    2.3.3 微扰QCD因子化方案(PQCD)  19-22
  2.4 B→PV衰变的可观测量  22-25
    2.4.1 衰变分支比  22-23
    2.4.2 CP破坏  23-25
第三章 双希格斯模型  25-32
  3.1 双Higgs模型简介  25-28
  3.2 B介子两体非轻衰变的2HDM Ⅲ修正  28-32
第四章 B→PV衰变研究和2HDM修正  32-46
  4.1 B→PV的衰变振幅  32-35
  4.2 输入参数  35-36
    4.2.1 介子波函数  35-36
    4.2.2 其他输入参数和误差分析  36
  4.3 数值结果与分析  36-46
    4.3.1 CP平均分支比  37-40
    4.3.2 直接CP破坏  40-43
    4.3.3 混合CP破坏  43-46
第五章 总结与展望  46-49
附录A Sudakov因子和介子波函数  49-52
  A.1 Sudakov因子  49
  A.2 介子波函数  49-52
附录B B→PV衰变振幅的微扰计算  52-61
参考文献  61-65
致谢  65

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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 > 粒子类型 > 介子
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