ω-φ混合对B→J/ψφ衰变的影响

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在粒子物理中,由量子色动力学和电弱统一理论组成的标准模型(Standard Model,SM)成功地描述了自然界中的电磁相互作用,强相互作用以及弱相互作用。在2012年,根据标准模型预言的Higgs粒子在大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)上被首次发现,这再次证实了该理论的正确性。虽然标准模型已被实验证明是相当成功的,但其对目前的一些“反常”现象还无法给出合理的解释,如宇宙中正反物质的不对称性,三代夸克之间质量的巨大差异和精细调节等。这些都驱使人们不断地去扩充标准模型,建立更高能标下的完全理论,即超出标准模型的新物理(New Physics beyond the Standard Model)。B介子物理是寻找新物理的理想场所,而对B介子衰变过程的研究是扩充标准模型的关键。本学位论文主要研究的是OZI(Okubo-Zweig-Iizuka,OZI)压低的B→J/ψΦ衰变。在这个衰变过程中,末态Φ介子可以通过三胶子熔合产生机制、光子产生机制、末态二次散射、以及ω-Φ混合产生机制出现。在这四种机制中,ω-Φ混合的贡献是最大的。因此,本论文主要研究的是ω-Φ混合对B→J/ψΦ过程的影响。在ω-Φ的混合中,关键在于混合角δ的抽取。混合角δ可以通过不同的方法获得,在本论文中将介绍四种抽取混合角δ的方案,分别是在光锥夸克模型下(Light-cone quark model,LCQM)、隐藏的局部对称模型(Hidden Local Symmetries,HLS)下、手征微扰理论(Chiral perturbation theory,ChPT)、以及推广的类QCD理论(Generalized QCD-like Theory,GQCDT)下来进行抽取。在此基础上,我们讨论了不同方案下得到的混合角对S → J/ψΦ过程的影响。此外还利用隐藏的局部对称模型下的ω-Φ混合角,计算了夸克层次为b→cud,b→ccd,uud和b→ccs衰变过程的分支比。本学位论文由以下几部分构成:在第二章,我们简要叙述了标准模型以及研究B→J/ψΦ衰变过程时所用到的理论知识,并给出了不同费曼图对B→J/ψΦ衰变过程的贡献;在第三章,我们介绍了四种求解混合角的方案;在第四章中,我们讨论了不同方案下的混合角对B→J/ψΦ过程的影响;最后在第五章中,我们给出了总结和展望。
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