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用微扰QCD方法研究Bc→J/ΨK的衰变

作　者: 周秀利
导　师: 余先桥
学　校: 西南大学
专　业: 理论物理
关键词: 微扰QCD k_T因子化分支比 CP破坏 B_c介子
分类号: O572.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着B介子工厂试验的顺利进行,B介子物理已经成为粒子物理界最重要的研究领域之一。B介子的稀有衰变也为标准模型的检验、验证QCD理论、探索自身CP破坏和新物理的发现提供了一个很好的研究场所。在已经运行的欧洲核子中心的大型强子对撞机上,能够发现大量的Bs和Bc介子,因此研究Bc介子的稀有衰变是很有必要的。本文从基本的低能有效理论开始,简单介绍了B介子衰变的一般理论,在对强子矩阵元的计算方法上,本文采用了李湘南等人提出的微扰QCD因子化法,并对其进行详细的说明,该方法主要是考虑了横向动量κT的贡献,引入Sudakov形状因子。作者在PQCD理论框架基础上对Bc→J/ψΚ的衰变分支比进行了计算,在标准模型中,这个衰变只出现树图级的贡献，Bc→J/ψΚ衰变的分支比大约在(1-3)×10-4数量级上,大的分支比很容易在LHC-b试验中检测到。B介子的两体非轻衰变过程是粒子物理学中一个很重要的研究课题,任何在理论上的突破都会引起广泛关注。本文中所介绍的微扰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,我们期待将来得到试验的检验。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章引言  7-9
第二章 B介子衰变的一般理论  9-16
  2.1 低能有效哈密顿量的介绍  9-13
  2.2 强子矩阵元的计算  13-16
    2.2.1 朴素因子化方案  13-14
    2.2.2 推广的因子化方案  14
    2.2.3 QCD因子化方案  14-15
    2.2.4 微扰QCD因子化方案  15-16
第三章 PQCD方法简介  16-19
  3.1 因子化定理  16-17
  3.2 k_T因子化定理  17
  3.3 k_T重求和:Sudakov因子  17-18
  3.4 阈值重求和  18-19
第四章 CP破坏  19-29
  4.1 CP对称性破坏的长论基础  19-20
    4.1.1 P变换  19-20
    4.1.2 C变换  20
  4.2 CP破坏的可能来源  20-21
  4.3 标准模型对CP破坏的解释  21-24
  4.4 B介子的CP破坏  24-26
    4.4.1 中性B介子混合中的CP破坏  24
    4.4.2 B介子衰变中的CP破坏  24-25
    4.4.3 由混合与衰变的干涉引起的CP破坏  25-26
  4.5 CP破坏相角的提取  26-29
    4.5.1 β角的提取  26-27
    4.5.2 α角的提取  27-28
    4.5.3 γ角的提取  28-29
第五章微扰QCD的应用:B_c→J/nψκ  29-38
  5.1 基本内容  29-31
    5.1.1 光锥坐标系  29
    5.1.2 介子波函数  29-31
  5.2 微扰计算  31-34
  5.3 输入参数和数值分析  34-36
    5.3.1 输入参数  34-35
    5.3.2 数值分析  35-36
  5.4 小结  36-38
第六章总结与展望  38-39
附录 A Wilson系数  39-41
附录 B m_O以上能标的Wilson系数跑动方程  41-43
附录 C m_b以下能标的Wilson系数跑动方程  43-46
参考文献  46-49
致谢  49-50
攻读硕士学位期间的研究成果  50

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