本文選題：b-味強(qiáng)子 + 味改變中性流��； 參考：《華中師范大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型是迄今為止描述電弱和強(qiáng)相互作用最成功的理論,并且也得到了實(shí)驗(yàn)上充分的檢驗(yàn)。然而,它并不是完美無缺的理論,自身還存在著一些缺陷。并且它對(duì)一些過程的理論預(yù)言和實(shí)驗(yàn)結(jié)果還有著或大或小的差別。這都表明它并不是一個(gè)完整的理論,它應(yīng)該是在某一能標(biāo)下的低能有效理論,在更高的能標(biāo)下應(yīng)該有更基本的理論。重味物理的研究,不僅能夠揭示近距離時(shí)的強(qiáng)相互作用物理,而且也是檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)模型、研究CP破壞起源、稀有衰變和味改變過程的良好場所,還可以用來尋找新物理存在的證據(jù)。因此,重味物理是粒子物理最活躍的前沿領(lǐng)域之一。本文在一些新物理模型下,對(duì)b味強(qiáng)子(主要是∧b重子和Bs介子)的半輕衰變過程進(jìn)行研究。首先,我們介紹了標(biāo)準(zhǔn)模型、CKM矩陣和幺正三角形、重整化、重整化群方程、算符乘積展開、低能有效哈密頓以及威爾遜系數(shù)計(jì)算等基礎(chǔ)知識(shí)。接著,我們介紹了強(qiáng)子矩陣元的兩種主要計(jì)算方法,QCD求和規(guī)則和格點(diǎn)QCD。之后是論文的主體部分,包括如下兩個(gè)方面的內(nèi)容:在矢量leptoquark模型、標(biāo)量leptoquark模型、G(221)模型和雙Higgs二重態(tài)模型Ⅲ等四個(gè)新物理模型下,我們對(duì)重子半輕衰變過程∧b→∧l+l-的一些物理量像微分分支比dq2/dBR、雙輕子系統(tǒng)的縱向極化FL、輕子側(cè)的前后不對(duì)稱AμFB、重子側(cè)的前后不對(duì)稱AFB∧以及雙輕子極化不對(duì)稱等物理量進(jìn)行了研究。在研究過程中,對(duì)于重子∧b到∧的躍遷形狀因子,在小q2的區(qū)域和大q2區(qū)域,我們分別采用QCD求和規(guī)則和格點(diǎn)QCD的形狀因子來進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這四個(gè)模型對(duì)各個(gè)物理量的影響,我們發(fā)現(xiàn):對(duì)于該過程的微分分支比dq2/dBR,在2q24GeV2/c4、4q26GeV2/c4、6q28GeV2/c4、16q218GeV2/c4和18q220GeV2/c4范圍內(nèi),當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)模型框架內(nèi)難以得到解釋。當(dāng)考慮這些新物理模型的貢獻(xiàn),對(duì)于在2g24GeV2/c4和6q28GeV2/c4范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),矢量leptoquark模型和G(221)模型能夠進(jìn)行解釋。對(duì)于16q218GeV2/c4和18q220GeV2/c4范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),雙Higgs二重態(tài)模型能夠進(jìn)行解釋。對(duì)于該過程輕子側(cè)的前后不對(duì)稱AFBμ,在15q216GeV2/c4、16q218GeV2/c4和18q220GeV2/c4范圍內(nèi),它的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)模型框架內(nèi)不能得到解釋。當(dāng)考慮這些新物理模型的貢獻(xiàn),對(duì)于15g216GeV2/c4范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),標(biāo)量leptoquark X(3,2,7/6)和雙Higgs二重態(tài)模型能夠進(jìn)行解釋。對(duì)于該過程輕子側(cè)的前后不對(duì)稱AFB∧,它只對(duì)標(biāo)量leptoquark X(3,2,1/6)的貢獻(xiàn)是敏感的。對(duì)于該過程的雙輕子極化不對(duì)稱PLN,PNL,PNT和PTN,它們標(biāo)準(zhǔn)模型的理論預(yù)言值都非常小,對(duì)這四個(gè)新物理模型的貢獻(xiàn)也都不敏感,其余PLT、PNN和PTT對(duì)這第四個(gè)新物理模型的貢獻(xiàn)是敏感的。同樣,在這四個(gè)新物理模型下,我們也對(duì)B介子半輕衰變過程Bs→Φμ+μ-的一些物理量,像微分分支比dBR/dq2、雙輕子系統(tǒng)的縱向極化FL和CP平均角分布系數(shù)S3、S4以及雙輕子極化不對(duì)稱進(jìn)行了研究。在研究過程中,我們主要在小g2的區(qū)域進(jìn)行討論,對(duì)于Bs→Φ的躍遷形狀因子,我們采用QCD求和規(guī)則的形狀因子來進(jìn)行計(jì)算。我們發(fā)現(xiàn):對(duì)于該過程的微分分支比dBR/dq2,在2q25GeV2/c4和5q28GeV2/c4區(qū)域內(nèi),當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)模型框架內(nèi)難以得到解釋,但能夠在矢量leptoquark模型和G(221)模型中得到解釋。對(duì)于該過程的雙輕子系統(tǒng)縱向極化FL和CP平均角分布系數(shù)S3、S4,它們對(duì)這四個(gè)新物理模型的貢獻(xiàn)都不敏感。對(duì)于該過程的雙輕子極化不對(duì)稱參數(shù),僅僅PNN和PTT對(duì)這四個(gè)新物理模型的貢獻(xiàn)是敏感的。隨著LHC的進(jìn)一步運(yùn)行和未來將要運(yùn)行的Super-b,更多的衰變道將被打開,這將為我們提供了更多的機(jī)會(huì)去了解和研究重味強(qiáng)子物理,盡管還面臨很多問題,但它的研究是有價(jià)值的,也是有意義的。
[Abstract]:The standard model of particle physics is described thus far weak and strong interaction of the most successful theory, and has been tested experimentally fully. However, it is not the pink of perfection theory itself has some defects. And it is the theoretical predictions and experimental results of some process there are large or small this shows that difference. It is not a complete theory, it should be in a low energy effective theory under the standard, at a higher scale should have more basic theory. Research on heavy flavor physics, not only can reveal the strong interaction of near distance, but also the inspection standard study on the CP damage model, the origin, a good place to change the rare decay and taste, but also can be used to find the evidence of new physics. Therefore, heavy flavor physics is one of the most active fields of particle physics. In this paper, some new physics Model, the B (mainly a B taste of hadronic Bs meson and baryon) of semileptonic decay process. Firstly, we introduce the standard model, CKM matrix and unitary triangle, renormalization, renormalization group equation, operator product expansion, the basic knowledge of low-energy effective Hamiltonian and Wilson coefficient calculation. Then, we introduced two main method to calculate the hadronic matrix element, QCD sum rules and lattice QCD. is the main part of the thesis, including the following two aspects: the vector leptoquark model, scalar leptoquark model, G (221) model and the two Higgs doublet model III four new physical model next, some physical quantities of our baryon semileptonic decay process of a B, a l+l- like differential branch ratio dq2/dBR, FL dileptonic longitudinal polarization system, lepton side asymmetric A before and after FB, before and after the wrong AFB baryon side a and dileptons pole Asymmetry of physical quantities are studied. In the course of the study, for a B to the baryon transition shape factor A, in the little 2 area and a large area of Q2, we are using the QCD shape factor sum rules and lattice QCD are calculated. According to the effects of the four models of various physical quantities we find that the differential branch of the ratio of dq2/dBR, 2q24GeV2/c4,4q26GeV2/c4,6q28GeV2/c4,16q218GeV2/c4 and 18q220GeV2/c4 in the range of experimental data, it is difficult to be interpreted in the standard model framework. When considering these new physical model contribution for the experimental data in 2g24GeV2/c4 and 6q28GeV2/c4 within the scope of the vector leptoquark model and G (221) model explained. For the experimental data of 16q218GeV2/c4 and 18q220GeV2/c4 within the scope of the two Higgs doublet model can explain the process. For the lepton side before and after Symmetric AFB, 15q216GeV2/c4,16q218GeV2/c4 and 18q220GeV2/c4 in the range of experimental data, it cannot be explained in the framework of the standard model. When considering these new physical model for the contribution of the experimental data in the range of 15g216GeV2/c4 leptoquark X (3,2,7/6), scalar and two Higgs doublet model was explained. The process of lepton side before and after it is only on the asymmetric AFB a scalar leptoquark X (3,2,1/6) contribution is sensitive. For PLN, the process of double lepton polarization asymmetry of PNL, PNT and PTN, their standard model predicted values are very small, on the four new physical model of the contribution is not sensitive, the rest of the PLT, PNN and the contribution of PTT to the fourth new physical model is sensitive. Similarly, in the four new physical model, we also B semileptonic decay process of Bs, Phi Mu + mu - some physical quantities, such as differential branching ratio DBR/dq2, the angular distribution coefficient of S3 longitudinally polarized FL and CP average dileptons system, S4 and double lepton polarization asymmetry was studied. During the study, we mainly discussed in the small region of G2 for Bs, Phi transition form factor, shape factor, we adopt the QCD sum rules to calculate. We found that the differential branch of the ratio of dBR/dq2, 2q25GeV2/c4 and 5q28GeV2/c4 in the region, the current experimental data are difficult to explain in the standard model framework, but in the vector leptoquark model and G (221) explained the model. In the process of dileptons longitudinal polarization FL and CP average angular distribution coefficient S3, S4, their contribution to the four new physical models are not sensitive. The double lepton polarization asymmetry parameters of the process, PNN and PTT only contribution to the four new physical model is sensitive with LHC. The further operation and future will run the Super-b channel will be more open, which will provide us with more opportunities to understand and study the heavy hadron physics, while also facing many problems, but it is valuable research, but also meaningful.

【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O572.2

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本文編號(hào)：1756390