B_c介子到P波粲偶素半轻衰变的研究

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目前实验上在几种b→c荷流过程中发现了偏离标准模型的反常。基于改进的微扰QCD方法,并考虑粲夸克质量效应,研究Bc衰变到四种最轻的P波粲偶素的半轻衰变过程,其中涉及到的粲偶素包括χc0、χc1、χc2、hc四种。弱衰变过程同时包含微扰贡献和非微扰贡献,其中微扰贡献是过程相关的,可以基于微扰展开进行计算。但是由于非微扰部分包含长程贡献,无法进行微扰计算,但却是普适性,可以通过QCD求和规则或格点理论来确定。传统的微扰QCD方法,并没有在Sudakov因子里考虑到粲夸克质量。由于粲夸克较重,为了提高理论计算的精度,可以同时在Sudakov因子和硬散射核中均考虑粲夸克质量效应。基于QCD的费曼规则,通过Mathematica数学计算软件,并导入高能物理计算包,计算了相关过程的矢量流和轴矢流跃迁形状因子的解析式,然后采用Forthram计算机编程,先计算在小动量区域内形状因子的数值结果,然后采用指数参数化方法将其拓展到大动量区域,从而得到全空间内动量的平方与形状因子的依赖关系。有了形状因子,对微分衰变宽度积分乘以Bc介子的寿命,便可得到过程中的衰变分支比,计算结果表明大多数的衰变道的衰变分支比可达到10-3量级,使得相应的测量变得可行。基于所预言的每个过程的衰变分支比,可以计算末态含τ轻子的衰变分支比与含电子的衰变分支比的比值以及其极化贡献,以期将来的实验来验证在P波粲偶素的Bc半轻衰变道里是否存在类似与J/ψ的反常。如果该反常也存在,则说明这种偏差存在普遍性,暗示这一系列的衰变过程将为探索新物理研究提供更多的线索。图10幅;表6个;参62篇。
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