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重到轻矢量介子遍举衰变的相关研究
作 者: 田园园
导 师: 左亚兵
学 校: 辽宁师范大学
专 业: 理论物理
关键词: 形状因子 重夸克展开 次领头阶 光锥求和规则 分支比
分类号: O572.33
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
重到轻介子遍举衰变受到了很多人的重视,因为,在很多问题中它都起到了非常重要的作用,例如,检验粒子物理标准模型、寻找标准模型以外的新物理、对标准模型中基本参数的确定等等。在研究遍举衰变的过程中,非微扰的强相互作用要被考虑到,这会使研究过程比较困难,但是它比单举衰变在实验上要干净。在研究的过程中,通过有效哈密顿量的方法,分开处理微扰效应和非微扰效应,这两部分的贡献分别包含在了算符矩阵元和Wilson系数之中。其中Wilson系数能够通过微扰论进行计算,对于算符矩阵元就要利用别的方法进行计算,因为它来自非微扰效应。如果重强子中只含有一个重夸克,那么这时就需要用到一个理论——重夸克有效场论(HQEFT).在HQEFT中,计算有了非常大的简化,通过的方法就是将算符矩阵元按1/mQ展开,这里mQ代表重夸克的质量。本文主要是在HQEFT的框架内,重夸克展开至次领头阶,利用光锥求和规则对D→K*lv衰变进行研究,内容包含以下两个方面:·第一是计算跃迁形状因子:重到轻介子的半轻衰变,在末态里面只包括一个介子,对于这样的衰变,我们可以用跃迁形状因子来表示算符矩阵元。运用光锥求和规则,重夸克展开至次领头阶计算了D→K*的跃迁形状因子。在此过程中,考虑K*介子光锥分布振幅至扭度3。计算表明,对D→K*跃迁形状因子,重夸克展开次领头阶贡献比较明显,约为领头阶贡献的10%-20%,因而不能忽略。计算中涉及两个自由参数,S0和T。s0和D介子阈值能量有关,T为Borel变换参数。由于领头阶和次领头阶贡献是利用光锥求和规则分别计算的,因而自由参数s0和T可以取不同的值。计算误差的主要来源是领头阶s。的取值,大约为10%。·第二是重介子到轻介子半轻衰变的研究:通过上面计算得到的跃迁形状因子,我们进一步对半轻衰变D→K*lv进行了研究,计算了相应的分支比。对于D+→K0*l+v衰变过程,我们计算的结果为(3.60+0.37-0.41)%,实验上得到该过程的分支比为(3.68±0.21)%,两者符合的非常好。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-5 目录 5-6 第一章 引言 6-8 第二章 夸克模型概述 8-15 2.1 夸克的量子数 8 2.2 介子 8-12 2.3 重子 12-13 2.4 奇异介子 13-15 第三章 重夸克有效场理论 15-30 3.1 大分量量子色动力学(LCQCD) 15-18 3.2 重夸克有效场论(HQEFT) 18-20 3.3 HQEFT中强子矩阵元和1/m_Q展开 20-30 第四章 求和规则 30-40 4.1 QCD求和规则 30-35 4.1.1 B介子和D介子的衰变常数 30-35 4.2 光锥求和规则 35-40 4.2.1 跃迁矩阵元与形状因子 35-37 4.2.2 光锥求和规则 37-40 第五章 重夸克展开至次领头阶D→K~*lv衰变的研究 40-47 5.1 研究动机 40 5.2 HQEFT中D→K~*lv衰变的描述 40-41 5.3 光锥求和规则 41-43 5.4 数值分析 43-47 第六章 结论 47-48 附录一 研究生期间所做的工作 48-49 参考文献 49-51 致谢 51
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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 原子核物理学、高能物理学 > 高能物理学 > 粒子类型 > 介子
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