论文部分内容阅读
近50年来,随着粒子物理突飞猛进的发展,B介子物理成了高能物理中的一个热门研究领域,它是检验标准模型和探索新物理的重要场所。而B介子物理中的一个核心问题就是关于B介子衰变的强子矩阵元计算。本论文的综述部分(前两章)对B介子物理的基础知识做了介绍,简述了两种主流的计算强子矩阵元的方法,并详细介绍了本文所采用的PQCD因子化方法。论文的第三章和第四章是工作部分,相关结果给出如下:在微扰QCD因子化框架下,我们通过分析了B(s)含粲衰变B0→(?)0 f0(980)和Bs→(?)0 f0(980),并且和当前的实验数据比较,我们可以发现f0(980)-f0(500)之间的混合角θ有两个可能的范围:一个是以34°-38°为中心,另一个在142°-154°。前者可以和从B0→(?)0 f0(500)衰变道分析抽取的所允许混合角范围相重合。和B介子衰变相比,Bs衰变模式的分支比对混合角的依赖不是很敏感。特别是Bs→(?)0 f0(980)衰变,在混合角θ从0°到180°变化时,其分支比仅有一个微小的改变,(1.2-1.8)×10-7。在B介子衰变的动力学机制中我们的结果支持f0(980)以两夸克成份为主。并且,s(?)的成份比q(?)=(u(?)+d(?))/21/2成份重要。这一点和f0(500)/σ相反。我们在次领头阶水平通过采用微扰QCD方法研究了B介子含粲两体衰变B→J/ψK1(1270,1400)。在计算中包含了顶点修正以及次领头阶威尔孙系数等主要的高阶修正之后,我们对于相关衰变道的分支比所做的理论预测结果给出如下:Br(B0→J/ψK1(12700)=1.63-0.64+0.60×10-3,Br(B+→J/ψK1(1400)+)=6.47-2.34+2.50×10-4Br(B+→J/ψK1(1270)+)=1.76-0.69+0.65×10-3在混合角θk1=330时,这在误差允许范围内很好地解释了数据和当前实验上限值,所以我们支持混合角θk1大约是330而不是580。而且,我们也分别给出了在混合角θk=330和580时所研究衰变道的极化分数,直接CP破坏,和相关相角。由于弱相位非常微小,两个带电衰变道B+→J/ψK1(1270)+,B+→J/ψK1(1400)+的直接CP破坏非常小(10-4~10-5)。第五章,我们对全文进行了总结,对未来B介子物理实验和理论研究做了展望。