B→φK<'*>,ηK<'*>和ηK衰变中反常张量算符的影响研究

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粒子物理的标准模型是建立在规范群SU(3)<,c> SU(2)<,L> U(1)<,Y>基础之上,描述强相互作用和电弱相互作用的理论模型。该模型在过去的三十多年中得到了充分的检验,被认为是二十世纪物理学最伟大的成就之一。1 979年标准模型预言的中性流过程的发现,1984年欧洲核子中心(CERN)所发现的W<±>和Z<0>规范矢量玻色子,尤其是1995年美国费米实验室发现了标准模型所预言的top夸克的事实,更增强了人们对这个模型正确性的信心。然而,标准模型并不是完美无缺的,它所存在的某些问题至今还没有得到合理地解决,理论预言和实验结果之间仍存在或大或小的差别。这表明粒子物理的标准模型并不是一个终极的理论,它应该是某一能标下的一个低能有效理论,在更高的能标下应该有更基本的理论出现。 目前,无论是在实验上还是在理论研究中,B物理都是十分活跃的。B物理受到人们关注的一个重要原因是它能够揭示非常近距离的物理。特别地,它是高度精确研究CP破坏、稀有衰变和为改变中性流过程等的很好场所,而且可以通过对它的研究来寻找超出标准模型的新物理存在的证据。 寻找超出标准模型的新物理是高能物理的一个非常重要的任务。B物理的研究对于寻找新物理信号是十分重要的,因为它可以对在高能粒子加速器中寻找新的粒子给予有意义的指导。在这一方面,在SLAC和KEK的两家B工厂做出了非常值得称赞的工作,它们给我们提供了各种B介子衰变的大量数据,其中大多数是和标准模型的语言符合得很好。但是,其中仍然存在着一些不能解释的困惑,比如B→πK衰变的CP不对称,B→ηK<*>,ηK衰变的反常大分支比问题,B→φK<*>衰变的反常极化问题等。对于这些问题我们不但寻求通过更加精确的高阶修正来解决而且通过考虑可能存在的新物理来解决。在本文中,由于张量流相互作用对B→πK衰变在简单QCD因子化方法下没有贡献,所以我们主要关注于B→ηK<*>,ηK和B→φK<*>衰变。 标准模型下,赝标介子B→φK<*>的过程是一个纯企鹅图的过程,理论计算得到这一过程是以纵向极化为主的,而BaBar和Belle实验结果表明这一过程具有较大的横向极化,此外在分支比上也有较大的差别。另外,理论计算B→ηK<*>,ηK过程的分支和实验值存在一定的差别,并且这种差别不应当是参数误差所能引起的。对此,我们试图在标准模型框架以及新物理中寻找合理的解释。本文的主要内容是考虑超出标准模型的反常张量流相互作用,对上诉反常问题进行研究。我们考虑了色单态和色八重态的反常张量算符,它们的洛仑兹结构分别是sσ<,μv>(1+γ<,5>)bsσ<μv>(1+γ<,5>)S和s<,i>σ<,μv>(1+γ<,5>)b<,j> s <,j>σ<,μv>(1+γ<,5>)S<,i>。我们利用QCD因子化方法(QCDF)计算在标准模型贡献,利用简单因子化(NF)计算了新物理贡献。这一组算符在解决上诉衰变道存在的问题的同时,我们进一步限制了新物理参数,找到了满足上诉五个衰变道可观测量的新物理参量(C<,T1>、C<,T8>、 C<,T8>和δ<,T>)的空间。此外,我们同过洛仑兹变换对与张量算符并不相互独立的标量-赝标算符进行了研究。最后,我们利用所得到的结果对在夸克层次上同样是b→sss过程的B<,s>→φφ过程分支比和极化进行预测,这些结果将在Fermilab和LHC-b上得到验证。
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