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J/ψ弱衰变c→s过程分支比的理论计算

作　者: 柴戡
导　师: 王国利
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: J/ψ B-S方程半轻子衰变非轻子衰变分支比
分类号: O572.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在标准模型的框架下,我们采用瞬时Bethe-Salpeter方法计算J/ψ的半轻子弱衰变过程J/ψ→D((s?)) ?+ +ν和非轻子衰变过程J/ψ→D((s?)) ?+ M,其中M代表一个轻的赝标或矢量介子。首先通过求解洛伦兹协变的Salpeter方程来得到初末态的相对论波函数,接着用初末态的波函数来计算J/ψ弱衰变过程的强子跃迁矩阵元。通过因子化近似的四费米相互作用,并采用一些来自实验的参数,比如CKM矩阵元,J/ψ的总宽度等,来给出半轻子弱衰变的衰变率(即分支比)。在J/ψ半轻子弱衰变的强子跃迁矩阵元的基础上,同样由因子化近似得到色允许和单卡比波抑制的半轻子弱衰变的分支比,而这些非轻子衰变的计算结果,比半轻衰变的结果大得多,其分支比趋向于正在运行的BESIII所能探测的边缘范围,有可能被实验直接探测到。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-17
  1.1 弱相互作用伴随强相互作用  9-12
  1.2 J/ψ介子束缚态及其弱衰变  12-15
  1.3 主要研究内容  15-17
第2章 Bethe-Salpeter 方程  17-26
  2.1 Bethe-Salpeter 方程简介  18-22
    2.1.1 标量粒子组成束缚态的B-S 方程的一般形式  18-19
    2.1.2 旋量粒子组成束缚态的B-S 方程的一般形式  19-22
  2.2 瞬时近似的Salpeter 方程  22-25
  2.3 本章小结  25-26
第3章弱衰变矩阵元的计算  26-42
  3.0 预备工作  26-27
  3.1 J/ψ的弱衰变的不变振幅  27-30
  3.2 自旋宇称态为1~（--）、1~- 、0~- 介子波函数  30-33
    3.2.1 J~(PC) = 1~(--) 的J/ψ介子波函数  30-32
    3.2.2 J~P = 0~- 的D(s) 末态介子波函数  32
    3.2.3 J~P = 1~- 的D~*(s) 末态介子波函数  32-33
  3.3 弱衰变过程强子跃迁弱流矩阵元  33-41
    3.3.1 对于被积函数中含q_(P_⊥)~μ积分项的处理  36-39
    3.3.2 1~(--) →0~- 过程强子跃迁弱流矩阵元的计算  39-40
    3.3.3 1~(--) →1~- 过程强子跃迁弱流矩阵元的计算  40-41
  3.4 本章小结  41-42
第4章分支比的得出  42-52
  4.1 J/ψ介子的半轻子弱衰变反应的计算  42-47
    4.1.1 J/ψ→D_((s))~- +e+v_e的计算  42-45
    4.1.2 J/ψ→D_((s))~(*-)+e+v_e的计算  45-47
  4.2 J/ψ介子的非轻子弱衰变反应的计算  47-49
    4.2.1 J/ψ→D_((s))+P的计算  47
    4.2.2 J/ψ→D_((s))+V的计算  47-48
    4.2.3 J/ψ→D_((s))~*+P的计算  48
    4.2.4 J/ψ→D_((s))~*+V的计算  48-49
  4.3 数值计算及其结果  49-51
  4.4 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
附录A 1~（--） →1~- 的Salpeter 波函数的系数  57-64
  A.1 J/ψ的Salpeter 波函数系数  57
  A.2 D_((s))~* 的Salpeter 波函数系数  57-58
  A.3 衰变矩阵元系数  58-60
  A.4 反应过程中的积分单元表示  60-64
攻读硕士学位期间发表的学术论文  64-66
致谢  66

J/ψ弱衰变c→s过程分支比的理论计算

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