B_s介子和B_c介子半轻衰变中的相对论贡献

B_s介子和B_c介子半轻衰变中的相对论贡献

论文摘要

在粒子物理的精确计算中,相对论修正与圈图修正同样重要。通常人们只关注到轻介子的相对论效应,而忽略了重介子的相对论效应。相对论效应的计算一般有非相对论性模型结合相对动量(速度)展开,和相对论性模型两种方法。前者只能计算较低阶的相对论修正项,而后者往往难以求解,需要做一定的近似处理。本文在一个相对论性的模型——瞬时近似Bethe-Salpeter方程的基础上,结合相对动量展开来研究介子衰变过程中的相对论贡献。Bethe-Salpeter方程是一个从量子场论推导得到,用以描述相对论性两体束缚态的方程。虽然本文对其做了瞬时近似处理,但它仍然包含着大部分的相对论效应,尤其对于涉及重介子的过程。本文选取了Bc介子到粲偶素和Bs介子到粲奇异介子的半轻衰变过程,在夸克层面这两类过程均为b→c的衰变,但是它们的旁观夸克不同。我们对瞬时近似Bethe-Salpeter方程模型中的衰变振幅展开,展开基为介子中正反夸克间的相对动量。展开后的领头阶即为非相对论项,而它与完整的衰变宽度之间的差异表征了该衰变过程中的相对论贡献。本文的结果显示,在Bc→(cˉc)eˉνe过程中,当末态为S波时相对论贡献大约为20%,当末态为P波时相对论贡献为14%至64%;在Bs→(cˉs)eˉνe过程中,当末态为S波时相对论贡献大约为35%,当末态为P波时相对论贡献为28%至70%。重介子中的相对论效应并不小,部分激发态的相对论效应很大,而且在处理涉及轻夸克的过程时相对动量展开方法的收敛性不好,因此重介子同样应该采用相对论性的模型来处理。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 标准模型与重味物理
  •   1.2 相对论修正
  •   1.3 国内外在本方向的研究现状及分析
  •   1.4 本文的主要研究内容
  • 第2章 半轻衰变过程的理论推导
  •   2.1 衰变振幅与形状因子
  •   2.2 衰变宽度与相空间积分
  •   2.3 Bethe-Salpeter方程
  •   2.4 介子的量子态与波函数
  •   2.5 本章小结
  • c介子半轻衰变中的相对论贡献'>第3章 Bc介子半轻衰变中的相对论贡献
  •   3.1 相对动量展开方法
  •   3.2 数值结果与讨论
  • c衰变道的形状因子中的相对论贡献'>    3.2.1 Bc衰变道的形状因子中的相对论贡献
  • c衰变道的衰变宽度中的相对论贡献'>    3.2.2 Bc衰变道的衰变宽度中的相对论贡献
  •   3.3 本章小结
  • s介子半轻衰变中的相对论贡献'>第4章 Bs介子半轻衰变中的相对论贡献
  •   4.1 s夸克能量的拟合展开
  •   4.2 数值结果与讨论
  • s衰变道的形状因子中的相对论贡献'>    4.2.1 Bs衰变道的形状因子中的相对论贡献
  • s衰变道的衰变宽度中的相对论贡献'>    4.2.2 Bs衰变道的衰变宽度中的相对论贡献
  •   4.3 旁观夸克对相对论贡献的影响
  •   4.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录A 三体相空间的化简
  • 附录B 部分量子态的BS波函数
  • 3S1态的BS波函数'>  B.13S1态的BS波函数
  • 1P1态的BS波函数'>  B.21P1态的BS波函数
  • 3P0态的BS波函数'>  B.33P0态的BS波函数
  • 3P1态的BS波函数'>  B.43P1态的BS波函数
  • 3P2态的BS波函数'>  B.53P2态的BS波函数
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 耿子侃

    导师: 王国利

    关键词: 方程,相对论效应,重介子,半轻衰变

    来源: 哈尔滨工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 物理学

    单位: 哈尔滨工业大学

    分类号: O572.33

    DOI: 10.27061/d.cnki.ghgdu.2019.003340

    总页数: 67

    文件大小: 1936K

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