Bethe-Salpeter框架下B→Kπμ+μ-衰变过程的研究

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重味物理是当今粒子物理理论和实验研究的前沿课题之一。B介子工厂实验取得成功,BaBar和Belle实验组收集到大约2000兆B介子事例,发现并证实了B介子系统中的CP破坏。2009年11月,欧洲CERN的LHC强子对撞机实验顺利运行,高能物理研究正式进入LHC时代。重味物理研究是整个LHC实验的重要组成部分。LHCb专门从事B物理实验,ATLAS和CMS同样收集了大量的相关数据。这三个实验组每年可以收集到大约1012个B介子(Bu,Bd,Bs,Bc)和B重子的产生和衰变事例。日本的Super-KEKB工厂实验将把亮度提高100倍,继续做B物理研究,预期在2016年前后投入运行。上述高能物理实验将给出丰富的粲物理和B物理结果,将为重味物理提供强劲的实验推动。  实验技术的发展要求我们同步提高理论计算的准确程度,而重味粒子的产生和衰变过程涉及电弱相互作用和强相互作用,既包含可微扰计算的贡献,也包含非微扰贡献。虽然缺乏基于第一原理的处理非微扰QCD的方法,但经过长期的努力,人们发展了不同的唯象模型和近似方法,计算高阶贡献,提高其准确程度。在强子波函数和跃迁形状因子估算方面的进展有助于降低重味物理研究中理论计算的误差,从而可以更好地检验标准模型,因此具有重要的学术价值。B→Kπμ+μ-过程可以用来研究和区分新物理模型与标准模型的贡献。这个过程不仅包含了B→K*μ+μ-→Kπμ+μ-的共振效应的贡献,还包含非共振贡献。非共振贡献的研究对于实验上抽取共振效应的贡献、研究共振态粒子的性质是必不可少的。本文利用Bethe-Salpeter方程的协变瞬时近似方法计算了B→Kπμ+μ-过程非共振效应的贡献。该方法的优点是应用广泛,而且具有明显的相对论协变性。本文得到初步结果Br(B→ Kπμ+μ-)~10-13。
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