【摘 要】
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粒子物理又称作“基本粒子物理”或“高能物理”,它是帮助人们加深对物质结构认识的一门基石性理论。而标准模型(Standard Model或SM)是目前帮助人们学习、解释粒子物理中物理
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粒子物理又称作“基本粒子物理”或“高能物理”,它是帮助人们加深对物质结构认识的一门基石性理论。而标准模型(Standard Model或SM)是目前帮助人们学习、解释粒子物理中物理现象最成功的一种理论工具。1999~2011年,两个B介子工厂实验的成功,为我们提供了大量的实验数据,B介子物理的研究逐渐变为热点。B介子物理不论是在检验标准模型理论还是探寻新物理存在的迹象或证据等重要研究领域都占据着一个十分重要的角色。目前,高能物理实验和理论研究已经进入“LHC时代”。LHCb和未来的Super-B实验,将会推动B介子物理研究迈入新的时代。但理论上到目前为止,人们仍未找到一种完全自洽的方法,从QCD第一原理出发计算强子矩阵元。而微扰QCD(pQCD)因子化方法在对跃迁形状因子,湮灭图等QCD问题的处理上有其独特的优势,所以本文采用pQCD因子化方法对B → πl(?)半轻衰变过程展开了研究。文中首先对B介子物理目前的研究现状做了简单的介绍,随后讨论了几种计算强子矩阵元的理论方法;着重介绍了 pQCD因子化方法的基本理论框架,最后重点介绍了我的工作,我们采用pQCD方法对B → πl(?)半轻衰变过程做了相应的研究,在大的q2能区范围内考虑了格点QCD方法形状因子的数值结果,给出了具体的数值结果与分析,并与BaBar,Belle等实验组给出的实验测量值进行对比,总结得到以下几点结论:(1)在q2 = 0处,F0(0)= F+(0),但在大的q2区域F0(q2),F+(q2)对q2的依赖有明显不同;(2)对于B → π的形状因子,在q2 = 0处,pQCD因子化方案下的数值结果与其他理论文献计算数值基本相符合,但拟合外推后的形状因子在大的q2区域范围内有较大的抬高趋势。而考虑格点QCD方法形状因子的数值结果重新拟合外推后,B → πl(?)半轻衰变过程的形状因子在大的q2区域范围内被有效的压低了。使得形状因子从小的q2能区到大的q2能区外推时的可靠性有效提高;(3)对于B →πl(?)半轻衰变分支比,pQCD因子化方案下的数值结果与实验测量值相比较,明显偏大,且存在一个σ偏差。考虑了格点QCD方法形状因子的数值结果重新计算后,相应衰变道的微分衰变宽度在大的q2区域被有效压低,衰变分支比数值结果与pQCD因子化方案下的数值结果相比较有所减小,Br((?)0 → π+l-(?)1)从1.57×10-4减小至1.22×10-4(l=e,μ),与实验测量值相较在一个σ偏差内相符合,理论预言值的可靠性明显增强。下一步工作中我们将考虑形状因子的高阶修正,这样pQCD因子化方法下衰变分支比的理论预言值将会与实验值符合的更好。
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