【作者】 王晓川；

【导师】 熊兆华；

【作者基本信息】 北京工业大学 ， 理论物理， 2012， 硕士

【摘要】 B工厂实验和大型强子对撞机(LHC)实验的进行,使夸克的味道混合的研究进入到一个新的时代。标准模型(SM)中,味道改变的中性流(FCNC)只发生在圈图阶,并对新物理非常敏感。因此稀有过程B介子衰变、产物是轻子的B介子衰变、部分产物是轻子的B介子衰变等都可以用于测试标准模型和探测新物理。弦理论是最有可能统一包括引力在内的所有自然界的相互作用的理论,但是弦理论的能标至少比大统一理论能标高一个数量级。可测试的翻转的SU(5)×U(1)X模型(f-SU(5)模型)解决了传统的大统一能标和弦能标之间的能级差异问题,实现了弦能标的规范耦合统一。在包含Tev能标的类矢量粒子的F-SU(5)模型中,我们研究类矢量夸克对B物理衰变过程的贡献,同时也研究了夸克质量能谱、费曼规则、新的算符、威尔森系数等。我们主要关注类矢量夸克质量对B物理的影响,并发现该模型中存在树图阶的sbZ相互作用、费曼规则的改变。B物理中最常用的研究方法是算符乘积展开、系数耦合跑动。我们发现：1)在一些参数空间的B→Xsγ和B→Xsl+l-物理衰变过程的非退偶效应,特别是在类矢量夸克质量与带电黑格斯粒子质量可比时,这种非退偶效应更为明显和突出；2)在B→Xsγ,B→Xsl+l-两个物理衰变过程的限制下,最新的关于Bs→μ+μ-的实验测量结果可以自然地给出解释；3)Bs→l+l-γ的分支比可以达到(4-5)×10-8,因此有希望成为LHCb下一个精确测量的目标。更多还原

【Abstract】 Thanks to the eforts of the B factories and Large Hadron Collider （LHC）,the exploration of quark-flavor mixing is now entering a new interesting era. Itis well known that the rare B decays induced by the flavor changing neutralcurrent （FCNC） only occur at loop level in the Standard Model （SM） and thenare sensitive to new physics.String theory is the most promising candidate for quantum gravity, and it canunify all the fundamental interactions in the Nature. However, the string scaleis at least one-order larger than the conventional GUT scale. Testable FlippedSU（5）×U（1）_Xsolve the little hierarchy problem between the traditional GUTscale and string scale and realizes the string scale gauge coupling unification.In the testable Flipped SU（5）×U（1）Xmodel F-SU（5） model) with TeV-scale vector-like particles, we study the vector-like quark contributions to Bphysics processes, including the quark mass spectra, Feynman rules, new opera-tors and Wilson coefcients, etc. We focus on the implications of the vector-likequark mass scale on B physics. We find that there exists the s|-bZ interaction attree level, and the Yukawa interactions are changed.In B physics, the most commonly used methods are the expansion of operatorand the running of coupling coefcient.We find:1) the efects of vector-like quarks on rare B decays such asB→Xsγ and B→Xsl+l do not decouple in some viable parameter space,especially when the vector-like quark masses are comparable to the charged Higgsboson mass;2)Under the constraints from Bor B→Xsγ and B→Xsl⁺l^-, thelatest measurement for Bs→μ⁺μ^-can be explained naturally;3)the branchingratio of Bs→l⁺l^-γ can be up to （4～5）×10^-8. The non-decoupling efects aremuch more predictable and the branching ratio of Bs→l⁺l^-γ may be tested atLHCb.更多还原