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B介子衰变的研究对精确检验标准模型,寻找CP破坏的根源和新物理的迹象,理解因子化定理起着重要的作用,是目前粒子物理的热点领域之一.B介子的遍举强子衰变是B物理的重要研究方向,处理强子化不确定性是研究这一问题的核心.它是一个多标度的问题,需要用到算符乘积展开和因子化定理.利用算符乘积展开积掉重的中间玻色子,得到弱作用的有效哈密顿量.算符的矩阵元研究则有赖于因子化定理,基于kT因子化的PQCD方法是目前研究这个问题的主流方法之一.在PQCD方法中,由于横向动量的引进使得会在共线因子化中出现的端点奇异性问题不再存在,辐射修正产生的大的对数项则可以被求和起来,形成所谓的Sudakov因子.这个因子的存在使得大的横向间隔的区域被压低,从而保证理论的典型能标在微扰区域.
利用PQCD方法,我们计算了很多B→VV的过程,例如B→K*K*,ρK*和风→VV等.在这些过程中,按照简单的幂次估计,纵向极化应该在衰变宽度中占主导地位.但是实验上却发现对于某些企鹅图算符为主的过程,横向极化和纵向极化的贡献差不多.在PQCD的框架下,手征增强的湮灭图可以有效提高横向极化的贡献.对于实验上测到的B→ρK*,在我们的结果中纵向极化分数达到(70~80)%,比QCD因子化有了很大改进,但是还不能完全解释实验,对这个问题的解决还有赖于理论的进一步发展和试验上更精确的测量.对于其他的过程我们做出了预言,尚需要实验检验.我们还研究了B→f0(980,1500)K和B→K*0(1430)π,a0(980)K的衰变.目前理论上对标量粒子的研究还存在很多争议.我们通过对这些B衰变道的研究发现:质量小于1GeV的标量粒子倾向于是奇特态(比如四夸克态),而在1GeV以上的是两夸克态的基态.另一个研究工作是关于一些弱电企鹅图为主的过程,我们发现以前对这些过程的研究忽略了电磁企鹅图算符,而这些算符在SCET幂次估计中处于最低阶,并且这种效应主要贡献到横向极化.结果表明,这种算符的贡献可以使得B(Bs)→φρ的横向和纵向极化在同一量级,并且使得B→φγ和Bs→ργ的分支比增大10-20倍.
在B介子衰变中对新物理参数可以给出非常严格的限制.另外,未来B介子衰变的研究可以把CKM相角的测量提高到相当的精度,对标准模型中CP破坏的起源给出决定性的判据.它将仍然是粒子物理的研究热点.