RecentProgressinBPhysics肖振軍，南京師范大學(xué)物科院第十屆全國(guó)粒子物理學(xué)術(shù)會(huì)議，南京，2008車載臺(tái)

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

發(fā)現(xiàn)B介子系統(tǒng)的CP破壞：標(biāo)準(zhǔn)模型味參數(shù)的精確測(cè)量發(fā)現(xiàn)新物理存在的信號(hào)或證據(jù)★發(fā)現(xiàn)了B介子系統(tǒng)的直接CP破壞★sin(2β)的精確測(cè)量；★測(cè)量了幾十個(gè)衰變道的分支比；★發(fā)現(xiàn)了Exotic粒子：X,Y,Z；★findsome“puzzles”1.B物理的主要物理目標(biāo)

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:

清華,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)!SmallerthanbgccsinalmostallmodesNa?veaverageofallbgsmodessin2beff=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物理的基本理論框架包含：

1.Low-energyeffectiveHamitonian

2.WilsonCoefficientsandtheirrunning

3.Wavefunctionsoftherelevantmesons

4.FactorizationforhadronicBdecays3.Factorization:QCDF/SCET,pQCD1+2：有效哈密頓量，Wilson系數(shù)，

knownatfullNLO,partialNNLOresults,

suchasb→sγ,B→μμ

3：Wavefuncations,DF’s:

B介子3：波函數(shù)：贗標(biāo)介子k，π，η，etcknownatTwist-2andTwist-3;

目前使用的Gegenbauermoments

a1,a2,a4,η3,ω3,etc的取值有較大的

誤差，是關(guān)于分支比和CP破壞的理論計(jì)

算誤差的主要來(lái)源之一。

P.Ball,T.Feldmann,P.Kroll,B.~Stech,…

黃濤，郭新恒，喬從豐，李作宏，張愛(ài)林，等WhymakingFactorization?MW>>mb>>ΛQCD

★B→M1M2衰變振幅:

Hardpart:Wilson系數(shù)，微擾可算的。

復(fù)雜的強(qiáng)子矩陣元<M1M2|Oi(μ)|B>，如何計(jì)算？理論誤差的又一個(gè)主要來(lái)源！

多種因子化方案：

NF,GNF,QCDF,BPRS/SCET,pQCD,…

如何計(jì)算強(qiáng)子矩陣元？◆基于色透明機(jī)制，由重的B介子衰變產(chǎn)生的，快速運(yùn)動(dòng)的Compact輕介子與周圍的軟膠子退耦

重夸克極限下的QCD因子化：BBNS可以采用微擾QCD方法對(duì)高階修正做系統(tǒng)的計(jì)算?！粢訠→M1M2衰變?yōu)槔?，短程：TI，TII，長(zhǎng)程：形狀因子，衰變常數(shù)，DAs

BBNS

LeadingVertex無(wú)法消除Ci(μ)中的μ依賴性，不能解釋“非因子化”貢獻(xiàn)--軟、共線發(fā)散抵消:(a+b),(c+d)；(a+c),(b+d),(c+d);--適用范圍：發(fā)射介子為輕介子或重夸克偶素(J/Psi);--貢獻(xiàn)一個(gè)O(αs)壓低的虛部，CP破壞一般較小。--PRL,83(1999)1914;NPB,591(2001)313NPB,675(2003)333;--杜東升，楊茂志，楊亞?wèn)|，郭立波，楊德山，魏振濤，朱國(guó)懷，孫俊峰，…

BBNSPenguinHardSpectator湮滅圖--E圖BBS機(jī)制，貢獻(xiàn)虛部；--f圖O8g的貢獻(xiàn)--端點(diǎn)發(fā)散問(wèn)題，參數(shù)化，很大的理論誤差

BBNS

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

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

★

杜東升，楊茂志，楊亞?wèn)|，楊德山，魏振濤，朱國(guó)懷，孫俊峰，…

PRD65,074001(2002);

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

趙光達(dá)，宋忠志，孟策，劉奎勇，張玉杰，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，振幅為--CI，CII項(xiàng)包含了對(duì)NF的修正，微擾可算；

項(xiàng)對(duì)應(yīng)Spectator貢獻(xiàn)Integratingoutat

[SCETI→SCETII

]在第二次因子化中，把[B-M1]系統(tǒng)因子化為ΦB、ΦM1和“hard-collinear”函數(shù)J的卷積最后，QCDF/SCET因子化的振幅可以寫為：

TI，HII和J函數(shù)是微擾可算的；QCDF/SCET因子化的近期進(jìn)展：

1-LoopJ：計(jì)算了對(duì)J函數(shù)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)階計(jì)算了Spectator圖的貢獻(xiàn)；

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

Perturbativetheorywell-behaved;Largeenhancementto“C”;NegligiblecorrectionstoQCDpenguinamplitude典型費(fèi)曼圖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工作為基礎(chǔ)，由李湘楠等人發(fā)展的用于計(jì)算B→M1M2衰變過(guò)程的方法。◆假設(shè)此類過(guò)程以硬膠子交換為主。可以將過(guò)程中硬的部分分離出來(lái)用微擾論處理，而非微擾的部分被吸收到普適的強(qiáng)子波函數(shù)中?！粢呀?jīng)有很多相關(guān)工作。◆H.nLi,Sanda,Mishima,Kou,Keum，Ali，etal.,呂才典，楊茂志，肖振軍，郭立波，李營(yíng)，余先橋等◆

kT因子化：馬建平，王琦等微擾QCD因子化—kT因子化◆

NoEnd-pointsinglarityinKTfactorization以右圖B→ππ為例：SC-因子化，當(dāng)xi→0,1時(shí)，出現(xiàn)端點(diǎn)發(fā)散。--QCDF認(rèn)為，端點(diǎn)發(fā)散表明，過(guò)程以長(zhǎng)程貢獻(xiàn)為主，形狀因子不可計(jì)算，只能作為輸入量。ππ◆

KT因子化認(rèn)為：KT一般是小量，可以忽略。但在端點(diǎn)區(qū)域，縱向動(dòng)量趨于零，橫向動(dòng)量就不再是小量。

當(dāng)在傳播子中保留橫動(dòng)量時(shí)，不出現(xiàn)端點(diǎn)發(fā)散

在pQCD因子化中，形狀因子是可以微擾計(jì)算的。◆Sudakov壓低因子：當(dāng)考慮形狀因子的輻射修正時(shí)，出現(xiàn)共線發(fā)散和軟發(fā)散。每種發(fā)散產(chǎn)生一個(gè)對(duì)數(shù)項(xiàng)。為了不破壞微擾展開，要對(duì)大對(duì)數(shù)項(xiàng)做求和，對(duì)單對(duì)數(shù)項(xiàng)可以做RG求和?！?/p>

當(dāng)共線和軟發(fā)散overlap時(shí)，出現(xiàn)雙對(duì)數(shù)項(xiàng)，必須采用重求和技術(shù)。Sudakov壓低因子◆在b空間，π介子的形狀因子可以寫為◆在大b區(qū)域，Sudakov因子趨于0，可以有效壓低長(zhǎng)程貢獻(xiàn)，使得散射振幅的主要貢獻(xiàn)來(lái)自于小b區(qū)域，保證了微擾計(jì)算的可靠性?！?/p>

B-→K-η的pQCD計(jì)算：LO--由（a，b）圖的計(jì)算，可以抽出形狀因子F0,1(0)--由旁觀者硬散射圖的計(jì)算◆

B-→K-η的pQCD計(jì)算：LO--可因子化的湮滅圖的計(jì)算，貢獻(xiàn)虛部--不可因子化的湮滅圖的計(jì)算，貢獻(xiàn)虛部◆

B-→K-η的pQCD計(jì)算：NLO--直接使用QCDF中對(duì)發(fā)射圖的頂角QCD修正計(jì)算結(jié)果。給Wilson系數(shù)加上一個(gè)附加項(xiàng)◆

B-→K-η的pQCD計(jì)算：NLO--計(jì)算quark-loop圖的貢獻(xiàn)。--0(αs2)量級(jí)的貢獻(xiàn)◆

B-→K-η的pQCD計(jì)算：NLO--計(jì)算O8g-磁企鵝圖貢獻(xiàn)。--0(αs2)量級(jí)的貢獻(xiàn)◆

雖然看到一些puzzle,但目前仍然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)solid的新物理存在的evidence。◆

對(duì)B介子衰變過(guò)程的研究，對(duì)新物理模型的參數(shù)空間已經(jīng)給出了嚴(yán)格的限制。--已經(jīng)有大量的工作！--戴元本，張肇西，黃朝商，吳岳良，楊金民，馮太傅，晏啟樹，楊亞?wèn)|，周宇峰，吳曉紅，程劍鋒，曹俊杰，莊辭，etal.,--張肇西，王國(guó)利，王健雄等人在BC產(chǎn)生子方面的工作?！?/p>

B介子衰變與新物理探索

Summary◆

LHCb等B相關(guān)實(shí)驗(yàn)將提供大量的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)CKM相角，典型衰變道分支比和CP破壞的精確測(cè)量?！鬖HC實(shí)驗(yàn)有可能直接發(fā)現(xiàn)帶電Higgs等新物