车载充气泵不可缺少的理由

RecentProgressinBPhysics肖振军，南京师范大学物科院第十届全国粒子物理学术会议，南京，2008车载台

1.MajorgoalsofBphysics2.Someresults,puzzles3.Factorizations,QCDF/SCET,pQCD4.Somerecentprogress5.SummaryOutline1.MajorgoalsofBphysics

发现B介子系统的CP破坏：标准模型味参数的精确测量发现新物理存在的信号或证据★发现了B介子系统的直接CP破坏★sin(2β)的精确测量；★测量了几十个衰变道的分支比；★发现了Exotic粒子：X,Y,Z；★findsome“puzzles”1.B物理的主要物理目标

BelleMt.TsukubaBaBarPEP-IIKEKBKEKB

/

BellePEP-II

/

BaBarTheTwoBFactoriesWill

stopsoonLHCPhysicsRunStarts2008CLEOCollaboration,

D0Collaboration,CDFCollaborationBelleCollaboration:

IHEP,C.Z.Yuan,C.C.Zhangetal.,PKU,Y.Banetal.,USTC,Z.P.Zhangetal.,

Other3groupsfromTaiwanBaBar，…?LHCbCollaboration:

清华,Y.N.Gao,etal.,2.Someimportantresults,somepuzzlesAcponB→KpBelleAcp=-0.107±0.018

-0.093±0.018±0.008+0.007-0.004WorldAverageincludingCLEO:Acp(K+p-)=-0.097±0.012Acp(K+p0)=+0.050±0.025DA(Kp)=

0.147±0.027@5s

Needtoexplainthedeviation.Hadroniceffector

newphysics?6DA

KpProblemDirectCPVestablishedinBsystem(2004)!SmallerthanbgccsinalmostallmodesNaïveaverageofallbgsmodessin2beff=0.56±0.052.1

sdeviation(was2.6)

btwnbgsqqandbgccsTheoryExpectsin

2f1

>sin

2f1s-penguincc(bar)sNewPhysics!?DS

=Ssqq

-Sccs

<0“

Problem”β=(21.5±1.0)°

SeeHFAG,hep-ex/0704.3575

GlobalFitResults:γ=(63±15)0α=(100±13)0

F

Bs

≡

-

arg

V

ts~-

0.02b

=

-

arg

V

td

⇨

F

Bd~

0.37measurede.g.2006ms=17.77

0.10

(stat)

0.07

(sys)ps-1PRL97,242003(2006)WindowforBSM3.FactorizationApproaches:QCDF/SCET,pQCD,…◆B物理的基本理论框架包含：

1.Low-energyeffectiveHamitonian

2.WilsonCoefficientsandtheirrunning

3.Wavefunctionsoftherelevantmesons

4.FactorizationforhadronicBdecays3.Factorization:QCDF/SCET,pQCD1+2：有效哈密顿量，Wilson系数，

knownatfullNLO,partialNNLOresults,

suchasb→sγ,B→μμ

3：Wavefuncations,DF’s:

B介子3：波函数：赝标介子k，π，η，etcknownatTwist-2andTwist-3;

目前使用的Gegenbauermoments

a1,a2,a4,η3,ω3,etc的取值有较大的

误差，是关于分支比和CP破坏的理论计

算误差的主要来源之一。

P.Ball,T.Feldmann,P.Kroll,B.~Stech,…

黄涛，郭新恒，乔从丰，李作宏，张爱林，等WhymakingFactorization?MW>>mb>>ΛQCD

★B→M1M2衰变振幅:

Hardpart:Wilson系数，微扰可算的。

复杂的强子矩阵元<M1M2|Oi(μ)|B>，如何计算？理论误差的又一个主要来源！

多种因子化方案：

NF,GNF,QCDF,BPRS/SCET,pQCD,…

如何计算强子矩阵元？◆基于色透明机制，由重的B介子衰变产生的，快速运动的Compact轻介子与周围的软胶子退耦

重夸克极限下的QCD因子化：BBNS可以采用微扰QCD方法对高阶修正做系统的计算。◆以B→M1M2衰变为例，短程：TI，TII，长程：形状因子，衰变常数，DAs

BBNS

LeadingVertex无法消除Ci(μ)中的μ依赖性，不能解释“非因子化”贡献--软、共线发散抵消:(a+b),(c+d)；(a+c),(b+d),(c+d);--适用范围：发射介子为轻介子或重夸克偶素(J/Psi);--贡献一个O(αs)压低的虚部，CP破坏一般较小。--PRL,83(1999)1914;NPB,591(2001)313NPB,675(2003)333;--杜东升，杨茂志，杨亚东，郭立波，杨德山，魏振涛，朱国怀，孙俊峰，…

BBNSPenguinHardSpectator湮灭图--E图BBS机制，贡献虚部；--f图O8g的贡献--端点发散问题，参数化，很大的理论误差

BBNS

★Beneke,Buchalla,Neubert,Sachrajda,PRL,83(1999)1914;NPB591(2001)313;

NPB675(2003)333;B751(2006)160,B768(2007)51;etc

★

杜东升，杨茂志，杨亚东，杨德山，魏振涛，朱国怀，孙俊峰，…

PRD65,074001(2002);

D67,014023(2003);D68,054003(2003);NPB609(2001)469;etc★

赵光达，宋忠志，孟策，刘奎勇，张玉杰，etal.,

PRD69,054009(2004),PRL96,092001(2006),PRL98,092003(2007)，etc.

BBNS-〉SCET：M.Beneke,Beauty2006Integratingoutatscalemb[QCD

→SCETI]在做了QCD→SCET_I的第一次“matching”以后，振幅为--CI，CII项包含了对NF的修正，微扰可算；

项对应Spectator贡献Integratingoutat

[SCETI→SCETII

]在第二次因子化中，把[B-M1]系统因子化为ΦB、ΦM1和“hard-collinear”函数J的卷积最后，QCDF/SCET因子化的振幅可以写为：

TI，HII和J函数是微扰可算的；QCDF/SCET因子化的近期进展：

1-LoopJ：计算了对J函数的“hard-collinear”修正；

Beacher,Hill,Lee,Neubert,JHEP07(2004)081;M.Beneke,D.S.Yang,NPB738(2006)34;

1-LoopHII：在0(αs2)阶计算了Spectator图的贡献；

Beneke,Jager,NPB751(2006)160;768(2007)51;X.Q.Li,Y.D.Yang,PRD72,074007(2004)

Perturbativetheorywell-behaved;Largeenhancementto“C”;NegligiblecorrectionstoQCDpenguinamplitude典型费曼图SCET：Soft-Collinear-EffectiveTheorySCETSCETisaneffectivetheorybyintegratingouthighenergymodes.Defineeffectivefields(likecollinearquarks,collineargluons,softquarks,…).Expressanamplitudeintermsofexpansionofnonlocaloperatorsoftheseeffectivefields.Thecoefficientsoftheseoperatorsarethehardkernels.ThematrixelementoftheoperatorsareDAs.Computehardkernels,andshowtheirIRfinitenessorderbyorder.BPRS：C.W.Bauer，D.Pirjol，I.Z.Rothstein,I.W.Stewart

See:Stewart，talkatFPCP2007

KT因子化,pQCD因子化方法Formoredetails,seeH.nLi’spreviousseriesofrelevanttalks◆以Lepage和Brodsky工作为基础，由李湘楠等人发展的用于计算B→M1M2衰变过程的方法。◆假设此类过程以硬胶子交换为主。可以将过程中硬的部分分离出来用微扰论处理，而非微扰的部分被吸收到普适的强子波函数中。◆已经有很多相关工作。◆H.nLi,Sanda,Mishima,Kou,Keum，Ali，etal.,吕才典，杨茂志，肖振军，郭立波，李营，余先桥等◆

kT因子化：马建平，王琦等微扰QCD因子化—kT因子化◆

NoEnd-pointsinglarityinKTfactorization以右图B→ππ为例：SC-因子化，当xi→0,1时，出现端点发散。--QCDF认为，端点发散表明，过程以长程贡献为主，形状因子不可计算，只能作为输入量。ππ◆

KT因子化认为：KT一般是小量，可以忽略。但在端点区域，纵向动量趋于零，横向动量就不再是小量。

当在传播子中保留横动量时，不出现端点发散

在pQCD因子化中，形状因子是可以微扰计算的。◆Sudakov压低因子：当考虑形状因子的辐射修正时，出现共线发散和软发散。每种发散产生一个对数项。为了不破坏微扰展开，要对大对数项做求和，对单对数项可以做RG求和。◆

当共线和软发散overlap时，出现双对数项，必须采用重求和技术。Sudakov压低因子◆在b空间，π介子的形状因子可以写为◆在大b区域，Sudakov因子趋于0，可以有效压低长程贡献，使得散射振幅的主要贡献来自于小b区域，保证了微扰计算的可靠性。◆

B-→K-η的pQCD计算：LO--由（a，b）图的计算，可以抽出形状因子F0,1(0)--由旁观者硬散射图的计算◆

B-→K-η的pQCD计算：LO--可因子化的湮灭图的计算，贡献虚部--不可因子化的湮灭图的计算，贡献虚部◆

B-→K-η的pQCD计算：NLO--直接使用QCDF中对发射图的顶角QCD修正计算结果。给Wilson系数加上一个附加项◆

B-→K-η的pQCD计算：NLO--计算quark-loop图的贡献。--0(αs2)量级的贡献◆

B-→K-η的pQCD计算：NLO--计算O8g-磁企鹅图贡献。--0(αs2)量级的贡献◆

虽然看到一些puzzle,但目前仍然没有发现solid的新物理存在的evidence。◆

对B介子衰变过程的研究，对新物理模型的参数空间已经给出了严格的限制。--已经有大量的工作！--戴元本，张肇西，黄朝商，吴岳良，杨金民，冯太傅，晏启树，杨亚东，周宇峰，吴晓红，程剑锋，曹俊杰，庄辞，etal.,--张肇西，王国利，王健雄等人在BC产生子方面的工作。◆

B介子衰变与新物理探索

Summary◆

LHCb等B相关实验将提供大量的数据，实现对CKM相角，典型衰变道分支比和CP破坏的精确测量。◆LHC实验有可能直接发现带电Higgs等新物