在粒子物理学中，描述粒子之间强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用的基本理论是标准模型。标准模型是建立在场论、规范对称性和希格斯(Higgs)机制上的理论，它的理论预言与实验数据在合理的误差范围内表现出惊人的一致。标准模型在各方面取得的成功足以使我们相信其正确性。　　 然而，标准模型中仍然存在一些基本问题没有解决，例如，如何处理和计算非微扰效应、长程相互作用、高圈图的贡献等等。在朴素夸克模型中，介子是由一对正反夸克构成的(qq-)，重子是由三个夸克构成的(qqq)。然而，为解释实验中新观测到的强子态谱和及其某些不寻常的特性(产生，衰变)，奇特强子态得到了广泛的研究。夸克模型和量子色动力学并未排除奇特强子态的存在，如：胶球、混杂子、多夸克态和Diquark态等。格点计算和大多数的唯象模型确认低能胶球的质量位于charm-tau能区，然而在BES等实验上并未发现纯态胶球的存在。目前的理论倾向于混合的观点。由于在charm-tau能区，强子谱很丰富，可能有很多本征质量和纯胶球本征质量很接近的纯夸克态存在，因而具有相同量子数的胶球和介子间会发生混合，所以理论上倾向于认为可观测的物理态应为胶球和介子的混合态。混杂子是由一对正反夸克(qq-)(或三个夸克(qqq))和一个或多个胶子组成的混合体。多夸克态是指四夸克态和五夸克态等。此外要特别指出的是，Diquark概念在夸克模型诞生后不久就被Gell-Mann等人提出，并在理论方面得到了广泛的研究。　　 量子色动力学(QCD)已被毫无争议地证实是描述强相互作用的合理理论。渐近自由作为量子色动力学的重要结论已经得到了实验上的广泛验证。由于有渐近自由的存在，我们可知微扰理论只有在高能情况下才能得到合理的结果。因此，在强子物理问题中，微扰理论在什么情况下适用是必须要考虑的问题。在一般的强子问题中，我们可以把物理过程因子化为微扰部分和非微扰部分。对于微扰部分，我们可以借助量子色动力学得到合理准确的计算：对于非微扰部分，我们必须借助于处理非微扰效应的理论方法。目前，在粒子物理中得到广泛应用的处理非微扰效应的理论方法有：格点QCD、口袋模型、有效场论、势模型、QCD求和规则等。　　 在这些处理非微扰效应的方法里，QCD求和规则是计算强子性质的有力工具，并且在过去的三十年时间内已取得了显著的成功。在QCD求和规则中，强子的性质由插入的夸克流(或夸克-胶子流)来表示。基于夸克流(或夸克-胶子流)，我们可以构造出理论计算所需要的关联函数。应用算符乘积展开(OPE)，我们可以把关联函数在QCD层面上展开。算符乘积展开(OPE)可以把夸克-胶子相互作用中的短程相互作用(short-distance)和长程相互作用(long-distance)分离开。其中短程相互作用可以通过微扰QCD来计算，长程相互作用则被参数化成普适的真空凝聚，如夸克凝聚、胶子凝聚等等。　　 另一方面，关联函数又可以通过色散关系表示成对强子态的求和。联立QCD层面的关联函数和强子层面的关联函数，或者说基于夸克-强子二重性(quark-hadron duality)，我们就可以得到QCD求和规则的主方程。　　 在标准模型中，Higgs机制是十分重要的部分，而且也是十分值得研究的部分。Higgs场和它非零的真空期望值(VEV)是产生自发对称性破缺(SSB)的基本因素。自发对称性破缺使得拉氏量中无质量的费米子获得质量，从而成为有质量的物理费米子。然而，Higgs粒子迄今为止仍未被实验观测到。此外，Higgs机制的非自然性问题目前仍未得到令人信服的解决。为了解决这些问题，新物理(NP)的引入是十分必要的。　　 在涉及强相互作用的物理过程中，由于强相互作用占有主导地位，新物理的效应被完全湮灭掉了。然而，在弱相互作用过程中，由于相互作用的能标较高，新物理的效应得以显现出来。例如，基于次最小超对称标准模型(NMSSM)中的赝标Higgs粒子A01，何小刚等人解释了HyperCP实验组在弱相互作用过程∑+→pμ+μ-中观测到的实验现象。因而，我们应该探索Higgs粒子在弱相互作用物理过程中产生的效应。　　 本博士论文主要研究强子物理的质量谱和NMSSM中赝标介子的稀有衰变，涉及非微扰效应的合理估算以及在稀有衰变过程中探索新物理。　　 本论文的研究包括：　　 ★在QCD求和规则的框架下，我们计算了标量胶球0++的质量在两圈水平上的费米子修正。结果表明，该修正改变算符乘积展开(OPE)的系数(Wilson系数)，也因此轻微地改变了胶球的质量。　　 ★我们认为量子数为0++的介子态f0(1370)、f0(1500)和f0(1710)是夸克态和胶球的混合态，两者之间的变换矩阵定义为V。应用QCD求和规则，我们计算了量子数为0++的qq-、ss-、胶球以及夸克-胶球混合的关联函数。最后我们确定了混合矩阵V。具体地讲，我们的计算并确定了qq-、ss-和胶球在物理态f0(1370)、f0(1500)和f0(1710)中所占的比重，我们的结果和其它唯象研究的结果基本一致。　　 ★为了分析近期实验上新发现的共振态，我们应用QCD求和规则计算了量子数为1--共振态的质量谱。我们假定该共振态为粲夸克偶素混杂子态(Hybrid)，即由c、c-和G构成粲夸克偶素混杂子，然后计算了它的质量谱。同时，我们还计算了底夸克偶素混杂子(bb-G)的质量谱。结果表明，粲夸克偶素混杂子的质量谱为：mHc=4.12～4.79GeV，底夸克偶素混杂子的质量谱为：mHb=10.24～11.15GeV。粲夸克偶素混杂子的质量既不等于粲夸克偶素的质量谱，也不等于实验中新观测到的共振态。我们得到如下结论：在实验上观测到的物理态并不是单纯的粲夸克偶素混杂子，而是它和胶球或一般的粲夸克偶素态的混合。然而，底夸克混杂子的质量谱与最近在BELLE上观测到的奇特强子态一致。　　 ★基于上述工作的理论方法，我们系统地研究了不同量子数的重夸克偶素混杂子的质量谱，如：1-+、0++、1++、0-+、1+-、0--、1--和0+-。值得指出的是，以上混杂子态在J.Govaerts等人的工作中曾被计算过，我们与他们不同之处是：我们不仅采用了不同于他们计算方法的“固定点规范”方法，而且首次加入了三胶子凝聚的贡献，并且发现三胶子凝聚贡献在质量谱的稳定性方面起到了很重要的作用。　　 ★通过应用QCD求和规则和Diquark点粒子的概念，我们计算了双重夸克重子的质量谱。重子关联函数的内插流由一个重Diquark场和一个轻夸克场组成。在算符乘积展开方面，我们计算到了量纲为六的算符。结果表明，在合理的误差范围内，我们的结果和其它理论方法预测的结果基本一致。这也说明了点粒子的Diquark图像不仅反映了物理事实，而且可以应用到双重夸克重子上。　　 ★为了分析由不同组分构成的Diquark态的稳定性，我们应用QCD求和规则计算了重-重Diquark的质量谱。在此基础上借助其他人在轻，轻和轻.重Diquark方面的工作，我们系统分析了三类Diquark的质量谱和稳定性。通过与基本的物理常识进行比较，我们发现我们得到的结果与文献中的结论不一致，因此我们得到了如下结论：由于QCD求和规则在理论方面的不确定性，我们用此方法得到的△E(Diquark的质量与连续谱的距离)去分析Diquark的稳定性并不合理，我们要么对QCD的理论框架进行实质性的修正，要么借助于其它的理论方法。　　 ★为了解释∑+→p+μ+μ-的较大反常褒变率，何小刚等人提出了一个新的机制，该机制认为存在一个质量为214.3MeV的轻的赝标玻色子，并且认为它就是次最小超对称标准模型(NMSSM)中轻的CP为负的希格斯粒子A01。随后，杨亚东等人应用同样的机制研究了衰变π0→e+e-，他们的结果表明这个提议的质量不能拟合π0→e+e-的实验数据。这个不符合之处可能是由∑+→p+μ+μ-的实验误差造成的，因为该衰变的事例数很少。这个机制是否合理是我们在同一模型内研究赝标介子双轻衰变的动机，如：π0→e+e-、η(η)→μ+μ-、ηc→μ+μ-和ηb→τ+τ-。值得注意的是，对于衰变模式π0→e+e-，标准模型的理论值小于实验数据；而衰变η→μ+μ-的标准模型理论值也低于实验数据的中心值。这意味着，在标准模型之外还存在其它有贡献的机制，何小刚的假设是一种可能的机制。通过对这些衰变进行理论计算，我们可以检验是否存在一个可以解释所有这些模式的普适的A01质量。不幸的是，我们发现对于相同的耦合常数|g()|，不可以得到这样一个A01的质量。因此，我们认为，即使仍然还存有一个很小的A01质量的窗口，但唯象学上不支持这样一个轻的A01。　　 本博士论文在对现有实验的测量结果进行解释的同时，通过加入可能的新物理模型计算了超越标准模型的理论结果，以期望在未来的更精确的高能物理实验中得到检验。通过与实验结果的比较，我们一方面可以得到更多的有关奇特强子的信息，另一方面又可以更加深入地理解低能QCD。通过本博士论文，我们得到如下结论：我们不仅要对QCD Sum Rules方法进行更加深入的研究，而且还要深入地研究新物理模型NMSSM在稀有衰变过程中所起的作用。