B<,s>介子两体非轻衰变中的超对称效应研究

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Bs物理受人关注的一个重要原因在于:它不但能够揭示距离非常小的强相互作用物理,而且是高度精确地研究CP破坏、稀有衰变以及一些味改变中性流过程的良好场所,还可以通过对B物理的研究来探寻超出标准模型得新物理存在的间接信号.近年来费米国家实验室Tevatron上的DΦ和CDF国际合作组开始了对Bs物理开始了研究,更重要的是,2009年底,欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)上的实验已正式开始运行,其中LHC-b探测器是专为研究B物理设计的,它上面的实验能够产生大量的Bs介子.因此,研究Bs介子的稀有衰变在未来几年内是将是粒子物理研究的重点领域之一.   粒子物理的标准模型是目前为止最为成功的粒子物理理论,但是该理论中也还存在着一些问题.为了解释这些问题,人们提出了很多超出标准模型的新物理模型.在这些满足弱电实验精确测量限制的新物理模型中,超对称模型是最有希望的候选者.本论文就是在超对称模型中,在R宇称守恒和R宇称破缺两种情况下,系统的研究了Bs介子两体非轻衰变中的超对称效应.文章首先简要介绍了我们研究用到的理论基础(标准模型和超对称模型),然后介绍了Bs介子的弱衰变及目前国际上常用的处理Bs介子非轻衰变的研究方法.最后给出了我们对两体非轻Bs衰变的研究结果:Bs→K(*)-π+,K(*)-ρ+衰变中胶微子交换的R宇称守恒的超对称效应和Bs→K(*)-π+,K(*)-ρ+,K(*)-K(*)+衰变中的R宇称破缺超对称效应.研究发现当前Bs→K-π+衰变实验测量给出的很大的直接CP破坏和较小的分支比现象可以在超对称模型中得到解释.利用最近的新的实验数据,我们对相关超对称质量插入参数和RPV耦合常数给出新的限制,我们得到的很多限制(尤其是相位的限制)强于以前研究得到的结果,通过这些新的参数的限制空间,我们对这些衰变道中那些还没有被实验测量或者还没有实验被很好测量的一些物理观测量给出理论预言.研究发现某些可观测的物理量中的超对称效应非常敏感.这些研究结果对于未来探测超对称是很有用的,它们与在大型强子对撞机LHC上寻找直接的超对称信号有很强的关联.即将到来的实验会检验我们的预测并会对相关的新物理参数给出更强的限制.
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