Bc介子的稀有衰變以及湮滅衰變的研究.pdf

1、從上世紀(jì)90年代開始，Bc介子衰變的研究就備受關(guān)注。這里將研究稀有半輕衰變Bc→D(*)s(J)μˉμ，稀有輻射衰變Bc→D(*)s(J)γ以及非粲湮滅衰變Bc→M1M2。
　　通常b→slˉl或者b→sγ躍遷引起的衰變被稱為稀有衰變，它們在標(biāo)準(zhǔn)模型中僅有圈圖貢獻(xiàn)（企鵝圈和箱圈等），所以躍遷振幅在相當(dāng)程度上被壓低，但是在新物理模型中，它們或在樹圖階貢獻(xiàn)或受到圈內(nèi)新粒子的影響，從而對新物理頗為敏感。因此，在近些年來，人們希望通過稀有

2、衰變的研究來間接地尋找新物理存在的證據(jù)。
　　以往研究Bc→D(*)s(J)μˉμ過程時，主要包括b→slˉl貢獻(xiàn)，湮滅貢獻(xiàn)和色壓低長程貢獻(xiàn)，本文將在此基礎(chǔ)上加入色允許長程貢獻(xiàn)來計算可觀測量，并通過比較共振區(qū)域的微分分支比來重新定義實驗減除區(qū)間。
　　先前人們使用Bc→D(*)s(J)γ過程的湮滅強(qiáng)子流估計了Bc→D(*)s(J)μˉμ過程的湮滅強(qiáng)子流，這會缺少一個形狀因子的貢獻(xiàn)，所以本文嘗試?yán)肂ethe-Salpeter

3、方法直接計算它。Bethe-Salpeter方法是一類包含相對論效應(yīng)的組分夸克模型，它被廣泛用于旁觀者型強(qiáng)子矩陣元的計算。這里不僅用它計算b→slˉl的旁觀者型強(qiáng)子矩陣元，還將它推廣到湮滅強(qiáng)子矩陣元的計算之中，并給出證明：1）Bethe-Salpeter方法下的湮滅強(qiáng)子流對任意J P的初末態(tài)介子均具有電磁規(guī)范不變性；2）它們的形狀因子在全物理相空間上具有連續(xù)性。
　　過去人們研究Bc→D(*)s(J)γ過程時，主要集中在短程的b→

4、sγ貢獻(xiàn)和湮滅貢獻(xiàn)，本文將進(jìn)一步加入色壓低和色允許長程貢獻(xiàn)來計算Bc→D(*)s(J)γ過程的分支比。通過比較短程分支比和總分支比的大小，找出哪一類過程對長程貢獻(xiàn)比較敏感，哪一類過程受到長程貢獻(xiàn)影響較小，其中后者會為短程貢獻(xiàn)提供一個純凈的研究環(huán)境。通過比較Bethe-Salpeter下的短程分支比和其他方法計算的短程分支比，簡要地分析了不同唯象模型間的差異和聯(lián)系。
　　對于Bc→M1M2過程，將利用有效理論SCET和(p)NRQC

5、D研究它的領(lǐng)頭階（ΛH/MBc）躍遷振幅，并以Bc→KK0過程為例給出數(shù)值結(jié)果。研究時，由于Bc介子是含有兩個重夸克的基態(tài)粒子，所以利用(p)NRQCD描述它內(nèi)部的的非相對論自由度，考慮到末態(tài)輕介子M1M2相對于Bc是高速背對背運動的，于是使用SCET處理它們內(nèi)部的共線自由度。通過領(lǐng)頭階SCETI拉氏量的因子化性質(zhì)，可以證明躍遷振幅的因子化方程，進(jìn)而計算Bc→M1M2的躍遷振幅?？紤]到Bc→KK0過程具有較大的CKM矩陣元，我們將著重計