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B介子衰变作为检验标准模型,探索新物理的重要场所,近年来越来越引起物理学家的兴趣。实验方面,KEK和SLAC的B介子工厂已经收集了大约1000M个B介子对的产生和衰变事例,能量更高的LHC强子对撞机实验也将在2007年投入运行,在LHC实验中,除了能产生大约10<12>个B<,n,d>事件,还能够提供大量的B<,s>、B<,c>介子对的产生和衰变事例。在理论方面近几年也有了很大的进展。在对强子矩阵元的计算上,人们在朴素因子化和推广因子化方法的基础上进一步发展,提出了QCD因子化方法、pQCD因子化方法和SCET方法。
论文的综述部分(前两章),作者介绍了B介子物理和微扰QCD因子化方法。从基本的有效理论开始,介绍算符乘积展开、四夸克算符、比较了几种因子化方法。重点介绍了pqCD因子化方法的基本思想和计算方法,该方法考虑了横向动量k<,T>的贡献,引入了Sudakov形状因子,修正了端点的行为,避免了红外发散的现象。
论文的工作部分(第三、四章),作者应用pQCD因子化方法具体计算了B→η<(1)>η<(1)>→ω(φ)η<(1)>共7个衰变过程的衰变分支比和CP破坏。主要结果包含:(1)零动量转移时的形状因子F<,0>≈0.27、A<,0>≈0.35,其数值与其它方法所得结果一致;(2)应用pQCD因子化方法得到的7个中性B介子衰变道的衰变分支比:Br(B<0>→ηη)=(0.67<+0.32><,-0.25>)×10<-7>,Br(B<0>→ηη)=(0.18±0.11)×10<-7>,Br(B<0>→ηη)=(0.11<+0.12><,-0.09>)×10<;-7>,Br(B<0>→ωη)=(2.7<+1.1><,-1.0>)×10<-7>,Br(B<0>→ωη>)=(0.75<+0.37><,-0.33>)×10<-7>,Br(B<0>→φη)=(6.3<+3.3><,-1.9>)×10<-9>,Br(B<0>→φη)=(7.3<+3.5><,-2.6>)×10<-9>,与目前的实验数据相符合;(3)作者还给出了B→η<(1)>η<(1)>和B→ωη<(1)>的直接、混合和总的CP破坏的结果,目前还没有实验数据,期待未来的实验给出检验;(4)根据数值计算和唯象分析,作者认为η介子中的胶子组分可能并不象有些文献中预言的那么大。
第五章,作者对全文进行了总结,并对未来B介子物理的实验探测和理论研究作了讨论和展望。