B→ρρ衰变过程次领头阶修正研究

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B物理一直是粒子物理的热门领域之一,为了配合高能物理实验的发展,要求理论工作者首先就应该对衰变道进行分析研究,得出理论预测,以期对实验有所帮助,此外,还应结合新的实验数据进行全面分析来检验标准模型。目前,如何处理衰变过程中的QCD效应是热门的话题,在很多方面也有许多成功的理论和模型,其中微扰QCD因子化方法是比较成功的方法之一,它预言了衰变过程的很多实验,该方案需要利用B介子电弱衰变的有效哈密顿量和横动量的因子化理论。B介子物理研究的主要困难在于强子矩阵元的计算,尽管有效哈密顿量方法已经成熟,但由于强子化过程的非微扰QCD性质,B介子跃迁形状因子计算和强子矩阵元计算-直存在较大的理论误差。而在过去的十年里,大量的关于B→M2M3两体衰变为人们所学习,但都只停留在加上领头阶和部分次领头阶贡献的水平。本文主要是利用pQCD因子化方法对B介子到两个矢量介子衰变过程B→ρρ的研究:首先,对B介子物理的基础理论知识(包含衰变分枝比和CP破坏)做了简单的综述,重点介绍了微扰QCD因子化方法;其次,我们给出了B→ρρ三个道分别在领头阶和次领头阶修正的解析计算,得到衰变分支比和CP破坏的理论值;然后进行数值分析。结果表明:①对于B0→ρ+ρ-衰变道,若只考虑领头阶贡献,它的pQCD理论预言值与Babar,Belle实验测量数据之间存在一定的偏差,但在考虑了次领头阶之后,理论值和实验值符合得很好。而其他两个衰变道在加了次领头阶修正后的数值还有待改善,即并不能和实验数据很好地符合。②对于B0→ρ+ρ-和B+→ρ+ρ0两个衰变道,它们的纵向极化分数大约在95~98%,和最新实验值符合得很好。这两个衰变道的过程并不存在极化反常的现象。③对于B0→ρ0ρ0衰变道,它的纵向极化分数大约为50%,而两个横向分量“N”和“T”占到了一定的比例。④关于B→ρρ三个衰变道的CP破坏分析,目前实验现有的数据误差太大,不能严谨地进行比对。最后,我们对全文做了总结,并对未来B介子物理的发展做了展望。B介子的非轻衰变是粒子物理中很重要的研究课题,在过去的几年里,许多研究B介子衰变的方法已经带来了很多的突破。微扰QCD因子化方案本身也在不断地改善之中,我们期待着未来实验可以给出重要的结果。
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