B介子半轻衰变中R宇称破缺超对称效应的唯象研究

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tengyao2009
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粒子物理的标准模型研究基本粒子及其相互作用,包含了除引力外的三种基本相互作用。它经受住了高能物理实验的检验,是当今最成功的物理理论之一。但是标准模型不是完美的理论,不能解释中微子振荡等问题,人们仍在寻找超出标准模型的新物理理论。B介子稀有衰变过程Bs→μ+μ-因为理论计算十分干净,是探寻新物理效应的很好场所。在B介子衰变到D(*)介子的过程中,观测量R(D)、R(D*)实验测量值与标准模型预言值之间有超过3σ的偏离,预示着可能存在新物理。最小超对称标准模型是新物理模型中被广泛研究的一种。它对标准模型的对称性和物质场进行了扩充,而对由轻子数或重子数不守恒引起的R宇称破缺耦合的限制是超对称理论中的研究热点之一。在本论文中,我们将结合物理模型、统计学理论和计算机程序,对新物理的参数空间进行全局拟合。具体地,我们将在R宇称破缺的最小超对称模型下,通过全局拟合给出B介子衰变中新物理耦合参数的允许范围,以检验该模型是否可以解释R(D(*))反常。本论文的内容和结构安排如下:第二章介绍了标准模型、超对称理论和R宇称的基础知识;第三章简述了统计理论中用似然函数作区间估计的方法;第四章介绍了高能物理计算软件flavio的相关应用;第五章中给出了具体的数值分析和拟合结果;第六章是我们的总结和展望。在B介子系统中,味改变中性流过程b → sll在标准模型中树图阶贡献被严格禁闭,只能通过圈图效应发生,因此对新物理贡献非常敏感。我们首先以Bs→μ+μ-过程为例,通过全局拟合给出了新物理耦合参数的允许空间,并与其他数值软件的拟合结果进行比较,验证了本论文所采取的全局拟合方法的正确性。随后,在所讨论的新物理模型下,由于b→c(u)τvτ-过程在树图阶会受到新粒子交换的贡献,我们结合B → τv、B→Kvv和B→πvv等过程的联合限制,用最新的实验测量结果,给出了其中的新物理耦合参数的允许空间,并解释了R(D(*))反常。本论文对B介子衰变过程中的新物理耦合参数做了全局拟合,展示了唯象研究中利用高能计算软件的优势,并且加深了对参数拟合方法的认识。
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