光前夸克模型下P→T跃迁形状因子研究

作     者：任玉宛 

作者单位：河南师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：常钦;陈丽丽

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 070202[理学-粒子物理与原子核物理] 0702[理学-物理学] 

主      题：光前夸克模型 形状因子 自洽性 

摘      要：重味介子唯象衰变在检验标准模型和寻找新物理等方面发挥着重要作用,跃迁形状因子是介子弱衰变中一个重要非微扰物理量,光前夸克模型为非微扰物理量的计算提供了一个概念上简单,唯象上可行的理论框架,被广泛应用于非微扰物理量的计算。本文在光前夸克模型下,对P → T跃迁形状因子进行了详细研究。首先,本文介绍了光前场论的相关理论,包括光前动力学,QCD光前量子化以及一般形式下量子电动力学(QED)和量子色动力学(QCD)的相关知识。其次,介绍了两种光前夸克模型:标准光前夸克模型(SLF QM)和协变光前夸克模型(CLFQM),并采用这两种方法计算了P → T跃迁形状因子的理论结果。接着,本文讨论了CLF QM中自洽性和协变性问题,分析了CLF QM中的零模和价贡献。研究发现,CLF QM会出现协变性破坏和两种自洽性问题。一种是由非零的类光矢量w依赖项引起的,这部分贡献同时破坏了洛伦兹协变性;另一种是由于采用不同处理强子矩阵元方法导致的。我们发现通过修改协变框架和光前框架的对应关系,即可以同时解决自洽性和协变性问题。最后,在协变且自洽的CLF方案下给出了由c →(q,s)(q=u,d)跃迁引起的D →(a2,K2*),Ds →(K2*,f’2),ηc(1S)→(D2*,Ds2*),Bc→(B2*,Bs2*)和由b →(q,s,c)跃迁引起的B→(a2,K2*,D2*),Bs→(K2*,f’2Ds2*),Bc→(D2*,Ds2*,χc2(1P)),ηb(1S)→(B2*,Bs2*)过程形状因子的数值结果,其中某些衰变过程的形状因子是首次得到。为了验证结果的正确性,本文还计算了两个半轻衰变B→D2*(2460)l+νl(l=e,μ),D2*(2460)τ+ντ的分支比。本文的研究结果不仅能够改进CLF计算框架,而且可以为介子唯象学研究提供必要的非微扰输入。