B介子兩體非輕無粲衰變與超對稱量子修正研究.pdf

1、本論文主要致力于在標準模型及最小超引力模型框架下系統(tǒng)地研究B介子兩體非輕無粲衰變過程：B→M<,1>M<,2>。 第一章，討論了標準模型理論遇到的主要困難，介紹了構建新物理模型的動機，并解釋了為什么超對稱模型會引起廣泛的興趣。 第二章，對標準模型及各種超對稱模型做了簡要的介紹及討論。 第三章，對B物理研究的基本理論框架作了簡單的綜述，然后對B介子衰變過程強子矩陣元計算的各種因子化方法作了評論，重點討論了QCD因子

2、化方法。 第四章首先對最小超引力模型下出現(xiàn)的帶電希格斯、帶電超微子、中性超微子及膠微子企鵝圖作了相關推導，抽出了形狀因子F<,L,R><'1,2>，給出了新物理對威爾遜系數(shù)C<,k>(M<,w。)修正的表達式。通過對超對稱參數(shù)空間的掃描計算，我們發(fā)現(xiàn)超對稱對威爾遜系數(shù)C<,k>(k=3～10)的修正非常小幾乎可以忽略，但是對C(,7<,γ>)(M<,w>)以及C<,8<,9>＞(M<,w>)的修正可以很大，甚至改變這些系數(shù)的符號

3、。 第四章，采用QCD因子化方法，計算了對80個B介子兩體非輕無粲衰變過程B→M<,1>M<,2>(M<,i>=P,V)的衰變分枝比和CP破壞的新物理修正，并根據(jù)B介子工廠實驗數(shù)據(jù)對一些唯象上感興趣的衰變道做了討論和分析。對于這些衰變道的衰變分枝比，我們發(fā)現(xiàn)由于理論與實驗都存在較大的不確定性，只要選取合適的參數(shù)，不管是在標準模型下還是在最小超引力模型下，理論預言值和實驗測量值均可以較好的符合。然而，對于一些衰變道，超對稱貢獻可以

4、改善理論值與實驗值的符合程度。對我們所考慮的三組典型輸入?yún)?shù)，可以看到：在Case-A和Case-C，超對稱貢獻總是很小。在Case-B，對于那些以樹圖貢獻為主的衰變道超對稱貢獻影響很小。對于以QCD企鵝圖貢獻為主的衰變道，超對稱的貢獻可以比較大，給標準模型理論預言值以較大的修正。例如對B→K(π，η<,(')>，φ)，K<'*>(π，ω，φ，ρ)衰變道的衰變分枝比，超對稱貢獻可以給出30％～260％的增強。對于B→K(ρ，ω)，超對稱

5、貢獻使它們的分枝比降低大約30％～60％。在標準模型和最小超引力模型理論框架下計算了這80個衰變道的CP破壞不對稱性，給出了新物理修正。由于QCD因子化方法本身的限制且輸入?yún)?shù)較多，使得理論預言值具有很大的不確定性。與標準模型預言值相比，對Case-A和Case-C，超對稱貢獻仍然很小。但對Case-B，情況就有所不同：(a)對于B→PP過程，超對稱修正往往比較小并且傾向于降低標準模型理論預言值。最大的修正幅度是對B<,0>→K<'±>

6、π<' >，可以達到-30％左右；(b)對于B→PV衰變道，不管是對直接還是間接CP破壞參數(shù)，超對稱修正一般都比較大。尤其是對于衰變道B<,0>→ηP<'0>，超對稱修正使其直接CP破壞的標準模型結果增加了7倍之多。對其它BCPV衰變道的超對稱修正在-30％～250％之間；?對某些B→VV衰變道的直接CP破壞，新物理修正也比較大，可以達到-40％→30％。最后，運用所謂的“相消”機制，在一般的最小超引力模型中計算了電子、中子的電偶極矩，

7、并根據(jù)其最新的實驗數(shù)據(jù)對模型中兩個可能的相角φ<,μ>、φ<,A>的參數(shù)空間進行了約束。計算發(fā)現(xiàn)新的電偶極矩的實驗數(shù)據(jù)對φ<,A>沒有限制，但是卻使得對φ<,μ>的約束加強了：在tanβ比較小(大)時，φ<,μ><0.1(<10<'-3>)?？紤]這兩個相角的影響，重新計算了B→πK道的CP破壞參數(shù)。結果發(fā)現(xiàn)由于電偶極矩的嚴格約束，相角φ<,μ>比較小，超對稱貢獻對我們研究的CP破壞參數(shù)影響很小，可以忽略。 最后一章，對全文進行