中微子与味物理课件.ppt

1、味物理味物理?Up Quark,Down Quark,Strange Quark?+e、_e,ICFP2001Gell-Mann&Fritzsch on the way to Lunch Quantum Number:“Flavor”Flavor Physics:Physics on Quark Flavor and Lepton Flavor CP Violation,Neutrino Physics,B Physics,Charm(J/)Physics,Hadron Physics,New Physics on Flavors,1144iiLLLRRRLLRRLDDFFFF *LRRLCC

2、RRRRN NN NV116RG0V 中微子中微子1930 Pauli：中微子中微子s=1/2、NWIP、m 0？oror m312 VVB-VV过程的研究过程的研究S.S.Bao,F.Su,Y.L.Wu&C.ZhuangS.S.Bao,F.Su,Y.L.Wu&C.Zhuang,arXiv:0801.2596 (to be published on PRD)对多数的对多数的B B物理衰变过程来讲，标准模型框架下，理论和物理衰变过程来讲，标准模型框架下，理论和实验符合的很好，但还有一些在标准模型中无法解释的衰变实验符合的很好，但还有一些在标准模型中无法解释的衰变过程，如过程，如 puzzlepu

3、zzle的问题，大的的问题，大的 分支比以及在分支比以及在 中大的横向极化等，引入新物理贡献来解决这些问题是目前中大的横向极化等，引入新物理贡献来解决这些问题是目前B B物理研究的一个重要课题。物理研究的一个重要课题。在在CPCP自发破缺的双自发破缺的双HiggsHiggs二重态模型中（二重态模型中（Type III 2HDMType III 2HDM），用推广的因子化方法计算，用推广的因子化方法计算B-VVB-VV衰变，探索新物理对衰变，探索新物理对VVVV过程过程的分支比及的分支比及CPCP破坏的影响。破坏的影响。K,K*K数值结果：数值结果：n electroweak penguin-d

4、ominated decayselectroweak penguin-dominated decays:分支比很小，目前还没有精确的实验结果。分支比很小，目前还没有精确的实验结果。n Pure weak annihilation decays:Pure weak annihilation decays:分支比大多很小，我们没有考虑。分支比大多很小，我们没有考虑。n 双双HiggsHiggs二重态模型下，对衰变分值比的影响很小，和标准模型的二重态模型下，对衰变分值比的影响很小，和标准模型的结果几乎一致。但是由于引入了新的结果几乎一致。但是由于引入了新的CPCP破坏源，对于一些衰变道的破坏源，对于

5、一些衰变道的直接直接CPCP破坏破坏的影响比较明显，如：的影响比较明显，如：等。等。,B;,B,B0S0,B;,KKB000S*,*0*00KKB及及QCD动力学性质动力学性质 Fang Su,Yue-Liang Wu,Ya-Dong Yang,Ci Zhuang,hep-ph/07051575BDBD理论方面的困难：理论方面的困难：归结为如何有效地计算归结为如何有效地计算 强子矩阵元。目前主要有简单强子矩阵元。目前主要有简单因子化方法，推广的因子化方法，微扰因子化方法，推广的因子化方法，微扰QCD方法，方法，QCD因子化方法及软共线理论（因子化方法及软共线理论（SCET）等。）等。期望用一种

6、简单的方法，即通过引入胶子动力学质期望用一种简单的方法，即通过引入胶子动力学质量消除端点发散和量消除端点发散和Cutkosky rule 相结合的方法来相结合的方法来处理处理B介子衰变问题。考虑介子衰变问题。考虑 过程，将预言值过程，将预言值与其他理论方法相比较，来检验我们的方法是否具与其他理论方法相比较，来检验我们的方法是否具有可行性。有可行性。BD所考虑的过程有：所考虑的过程有：l color-allowed color-allowed 过程过程l CabbiboCabbibo double suppressed double suppressed 过程过程l color-suppress

7、ed color-suppressed 过程过程l color-allowed+color-suppressed color-allowed+color-suppressed 过程过程+BD+BD00BD-0BD1 1、过程的有效哈密顿量为过程的有效哈密顿量为：.,.)()(22211*chOCOCVVGHudcbFeffDB 其中其中 是四夸克有效算符，是四夸克有效算符，为为WilsonWilson系数。系数。21,CC21,OO,)()(1AVjjAViiudbcO,)()(2AVijAVjiudbcO2 2、过程中时间相关的、过程中时间相关的CPCP破坏为破坏为)()()()()(tDB

8、tDBtDBtDBtAD)()(mtCosCmtSinSDDg g和和h h分别为分别为 的衰变振幅的衰变振幅 DBDB,11|222222zzghghCD1)2sin(2|)2sin(|2222zzghhgSD,02.0z)2sin(2,1zSCDD)2sin(2,1zSCDD由于由于z z非常小，非常小，上面的式子可化简为上面的式子可化简为另外还有两个另外还有两个CPCP破坏参数破坏参数实验上的观测量为：实验上的观测量为：2/)(,2/)(DDDDSScSSa3 3、对胶子传播子和夸克传播子的处理、对胶子传播子和夸克传播子的处理引入一胶子动力学质量标度来消除端点发散，即引入一胶子动力学质量

9、标度来消除端点发散，即将胶子传播子将胶子传播子 (J.M.Cornwall,Phys.Rev.D 26,1453(1982)对于夸克传播子则利用对于夸克传播子则利用Cutkosky rules,即：即：21232212312311Pi(kkk)(kkk)i(kkk)4 4、数值结果、数值结果 a a和和c c的理论预言误差比较大，但在目前的的理论预言误差比较大，但在目前的实验误差允许范围内。还不能对实验误差允许范围内。还不能对 做出做出有效的限制，因此需要更精确的实验。有效的限制，因此需要更精确的实验。2 结果表明，结果表明，当胶子动力学质量标度取当胶子动力学质量标度取440 MeV440 M

10、eV时，时，所得的分支比和所得的分支比和CPCP破坏和实验结果基本一致。说明破坏和实验结果基本一致。说明利用此方法同样可以解决利用此方法同样可以解决B B介子有粲衰变中端点发介子有粲衰变中端点发散问题。由散问题。由 定出的胶子动力学质量标度定出的胶子动力学质量标度(440MeV440MeV)和和 所定的质量标度所定的质量标度(420MeV420MeV)(F.Su,Y.L.Wu,Y.D Yang,C.Zhuang,EPJ.C48,2006)相一致。这表相一致。这表明我们的方法具有一定的可行性。明我们的方法具有一定的可行性。BDBK KSummary：六夸克有效算符方法简介六夸克有效算符方法简介(

11、Y.L.Wu,Yi-bo Yang,C.Zhuang)The corresponding six-quark operator is given by:With O1:Four-quark effective Hamiltonian:Example:The contribution of left diagram can be expressed as below using six quarks effective Hamiltonian.Leading Order diagramsThese eight diagrams give leading order contribution to

12、 B-K decay.First line are emission diagrams,second line are exchange or annihilation diagrams.First two row are considered to be factorizable diagram in QCDF.NLO DiagramsAll the diagrams listed below give NLO corrections.The six diagrams in first line give vertex corrections logarithm dependent on I

13、R scale.Other diagrams give corrections depending on IR scale in denominator.These corrections may alleviate the theoretical dependence on.Numerical Resultmg=500MeV,=1.2GeV,=1.5GeV,K=1.8GeV.If mg(K2)become smaller when K2 become larger,we can use larger to get similar result.Summaryn由于中微子的特殊性质以及在对微观

14、粒子和由于中微子的特殊性质以及在对微观粒子和宏观宇宙的探索中可能起的重要作用，对中宏观宇宙的探索中可能起的重要作用，对中微子物理的研究非常重要微子物理的研究非常重要n 13 混合角大小的测量不仅对中微子本身特性混合角大小的测量不仅对中微子本身特性 的理解有重要意义的理解有重要意义n同时将帮助和引导理论物理学家建立新的更同时将帮助和引导理论物理学家建立新的更基本的理论有着非常重要的作用基本的理论有着非常重要的作用 SummarynHeavy/Light Flavor Physics:Low Energy Dynamics of QCD New Flavor PhysicsnThe Physics of Flavor is The Flavor of Physics