粒子物理的标准模型(Standard Model)是统一了强相互作用和电弱相互作用的规范理论。它是迄今为止描述微观粒子相互作用规律的最完美的理论之一。然而,标准模型并不是完美无缺的,它所存在的某些问题至今还没有得到合理的解决。这表明粒子物理的标准模型并不是一个终极的理论,它应该是某一能标下的一个低能有效理论,这就为超出标准模型的新物理留出了发展的空间,即在更高的能标下应该有更基本的理论出现。重味物理,尤其是B物理,是检验标准模型、探索CP破坏的起源以及寻找新物理的理想场所。因此,在近几十年来,对B介子衰变的研究成为一个非常热门和前沿的领域。　　 本文主要针对当前存在问题的一些B介子衰变过程进行了详细的研究和分析,并适时引入新物理以寻求解决方案。首先,我们简要概述了粒子物理的标准模型,其中包括CKM矩阵和幺正三角形以及重正化群理论等基础内容。其次,我们回顾了与B介子衰变相关的低能有效哈密顿量,并详细介绍了QCD因子化方法。最后是我们论文的主体部分,其中包括下面几部分:　　 首先,在QCD因子化框架下,针对其中旁观者和湮灭图贡献中存在的端点发散问题,我们采用一种新颖的红外有限的胶子传播子形式重新计算了B→PP,PV衰变的旁观者和湮灭图振幅。在这部分,我们详细的讨论了该方案对旁观者和湮灭图贡献的大小和其中的强相位的影响。接着,结合最新的关于B→πK,πK*和ρK衰变的实验数据,使用QCD因子化方法,我们对其存在的“πK puzzle”问题进行了研究。我们引入了一组模型无关的(赝-)标量耦合形式的算符-s(1+γ5)b(×)-q(1+γ5)q(q=u,d)来解决这一问题。我们的结果表明,在我们所拟合的新物理参数空间内,所有12个衰变道相关的物理可观测量都可以和实验结果达到很好的一致。很自然的,“πK puzzle”问题也得到了解决。　　 接着,我们详细地介绍了本文使用较多的非普适Z模型,并对于同样的“πK puzzle”问题进行了进一步的研究。我们利用最新的实验数据对Z模型中的新物理参数进行了较以往更加严格的限制并分为五种情况对该新物理模型中的耦合进行了讨论。我们的结果表明,在该模型下,一个新的约为-86°的弱相位对解决“πK puzzle”问题起到关键作用。　　 同样是b→s过程的Bs--Bs反混合,Bs→μ+μ-和B→Xsμ+μ-衰变对新物理也十分的敏感。最近的CDF和D0实验组的实验报告都指出了在Bs系统中存在着新的CP破坏的迹象。结合我们在代非普适Z模型中对B→πK,πK*和ρK的研究结果,我们对Bs--Bs混合和B→Xsμ+μ-衰变过程进行研究,得到了较以往更加精确的b-s-Z和μ-μ-Z耦合的数值结果。我们发现Bs--Bs混合问题可以在代非普适Z模型中得到解决,并且满足B→Xsμ+μ-衰变的实验限制。利用对Bs--Bs混合和B→Xsμ+μ-衰变过程的分析结果,为了寻求B→K*μ+μ-衰变在低能区存在的前后不对称问题的解决方案,我们进一步对代非普适Z模型的影响进行了研究,并得到了不同耦合形式之间的大小关系。但是,由于B→Xsμ+μ-对μ-μ-Z耦合的严格限制,我们发现B→K*μ+μ-衰变在低能区的前后不对称的理论预言可以在解S1(S2)中被Z贡献提高80％(50％),但是仍然很难在1σ误差范围内和实验结果达到一致。　　 除了B介子系统,π,η→ι+ι-等一些已被理论和实验精确检验的衰变道也给我们检验新物理提供了优良的场所。最近HyperCP实验组声称在∑+→pμ+μ-衰变中发现了一个质量为214.3MeV的中性标量介子P0。这一粒子被指出有可能是次最小超对称模型(NMSSM)中的轻的CP为奇的希格斯A01。对于这一问题,我们结合π0→e+e-,γγ,Υ→γA01衰变和aμ对NMSSM模型中的轻希格斯A01进行了限制和研究。我们的结果表明,在低于7.8GeV的范围内并不能找到一个符合上述衰变限制的希格斯。并且,π0→e+e-衰变中所存在的分支比问题也很难在NMSSM模型中解决。