B→πρ衰變過(guò)程次領(lǐng)頭階修正研究.pdf

1、自從1977年實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了b夸克以來(lái)，B物理就一直是重味物理研究的重點(diǎn)之一。目前B介子的兩體強(qiáng)子衰變?cè)趯?shí)驗(yàn)測(cè)量和理論研究?jī)蓚€(gè)方面都已有大量的工作和成果。B介子物理的研究目標(biāo)主要有三個(gè):(1)發(fā)現(xiàn)并測(cè)量B介子系統(tǒng)的CP破壞，(2)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行檢驗(yàn)并測(cè)量相關(guān)味參數(shù)，(3)通過(guò)對(duì)特殊衰變過(guò)程的研究發(fā)現(xiàn)不同于標(biāo)準(zhǔn)模型的新的物理模型存在的信號(hào)或者證據(jù)。而B介子物理研究的主要困難則在于強(qiáng)子矩陣元的計(jì)算。盡管現(xiàn)在有效哈密頓量的方法已經(jīng)成熟，但由于在

2、強(qiáng)子化過(guò)程中存在非微擾的部分，我們對(duì)B介子躍遷形狀因子和強(qiáng)子矩陣元的計(jì)算一直都存在較大的理論誤差。在過(guò)去的十年里，我們?cè)贐→M2M3的輕介子兩體非粲衰變方面做了大量的工作，不過(guò)多集中在領(lǐng)頭階加部分次領(lǐng)頭階貢獻(xiàn)的水平，理論數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)測(cè)量之間還存在一定的差異。本文的工作是采用PQCD因子化方法以B→πρ五個(gè)衰變道為例，闡述對(duì)B→ PV衰變的計(jì)算和研究。其中不僅包含完整的領(lǐng)頭階和已知的次領(lǐng)頭階貢獻(xiàn)，還考慮了新近完成的形狀因子的Twist-2和

3、Twist-3次領(lǐng)頭階修正的貢獻(xiàn)。
　　本文的第二章是綜述部分。我們首先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)理論做了一個(gè)介紹，對(duì)CKM夸克混合矩陣、低能有效哈密頓量方法、強(qiáng)子矩陣元的計(jì)算方法和B介子衰變過(guò)程中的可觀測(cè)量做了一個(gè)概括性的介紹，重點(diǎn)對(duì)本文計(jì)算部分采用的PQCD因子化方法做了詳細(xì)介紹。在第三章我們首先介紹了強(qiáng)子矩陣元及介子波函數(shù)的定義，然后給出B→PV衰變的振幅在領(lǐng)頭階、次領(lǐng)頭階近似下的解析結(jié)果。第四章我們則對(duì)本文具體研究的B→πρ五個(gè)衰變

4、道的衰變分支比和CP破壞進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，并與在QCDF因子化方法下的理論預(yù)言值及目前已知的實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。通過(guò)解析推導(dǎo)，數(shù)值計(jì)算和唯象分析我們發(fā)現(xiàn):
　　1、在B→πρ的五個(gè)衰變過(guò)程中加入次領(lǐng)頭階修正后衰變分支比和CP破壞的理論預(yù)言值全部更貼近實(shí)驗(yàn)測(cè)量值，次領(lǐng)頭階的修正效果比較明顯。
　　2、在B→πρ的五個(gè)衰變過(guò)程中，次領(lǐng)頭階修正的貢獻(xiàn)均以頂角修正為主，每個(gè)衰變過(guò)程中，頂角修正的貢獻(xiàn)均超過(guò)30％。對(duì)于B0→π

5、0ρ0衰變，因?yàn)闆]有夸克圈修正和磁企鵝圖修正的貢獻(xiàn)，因此威爾遜系數(shù)修正的貢獻(xiàn)也很大，約占30％。其它四個(gè)衰變道的夸克圈修正、磁企鵝圖修正以及形狀因子的修正貢獻(xiàn)均比較小。
　　3、B+→π0ρ+衰變的直接CP破壞理論預(yù)言值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值接近，B0→π0ρ0衰變的理論預(yù)言值是0.6％，接近于零，在實(shí)驗(yàn)中也沒有發(fā)現(xiàn)其直接CP破壞。其它三個(gè)衰變道的理論預(yù)言與實(shí)驗(yàn)測(cè)量之間還存在一定的差別，但是相比只在領(lǐng)頭階修正下的結(jié)果已經(jīng)接近了很多，兩方面數(shù)