B介子衰变过程中同位旋破缺效应对CP破缺的影响

The weak decays of heavy mesons is a hot area in the study of hadron physics recently. CP violation is one of the important areas. The new CP violation is being searched both theoretically and experimentally. Particularly, the CP violation that exists in the three body deacy process of B meson has been found in recent LHCb experiments. Therefore, it is an urgent task to detect CP violation in the three body decay processes of heavy mesons as well as to search for new CP violation mechanisms. In our project we will focus on the study of the effect of isospin breaking of tri-meson-mixing on strong phase and CP violation in order to provide theoretical support for detecting CP violation at LHC experiments.

重味介子的衰变过程是近些年强子物理研究中的热门课题，CP破缺是重味介子研究的重要领域，无论理论还是实验，都在寻找新的CP破缺。特别是近期LHCb实验发现了一些B介子三体衰变过程中的CP破缺，因此探测重味介子三体衰变过程的CP破缺以及搜寻新的CP破缺机制是目前比较迫切的问题。本项目基于同位旋破缺，重点研究三介子混合在B介子衰变过程中产生的新的强相角，探寻对CP破缺的影响，为LHC实验探测CP破缺提供理论支持。

自从在中性K介子衰变过程发现CP破缺以来，研究电荷共轭和宇称变换对称性破缺，成为了研究物质和反物质不同的重要领域，对检验标准模型，探索新物理具有重要的作用。特别是近期实验上测得了B介子的三体衰变过程中的CP破缺，探索三体或者四体衰变过程中的CP破缺，寻找CP破缺的起源，成为粒子物理的前沿研究领域。在B介子两体衰变过程中，CKM矩阵的弱相角被认为是CP破缺的主要来源，但也存在其它影响CP破缺的机制。对于三体或者四体衰变过程，CP破缺的来源相对比较丰富，不仅有CKM弱相角的影响，还有其它机制产生的强相角贡献。本项目基于国际大型强子对撞机LHC实验和北京正负电子对撞机实验，在同位旋破缺机制下，研究了B介子两体、三体和四体衰变过程中CP破缺的产生机制和数值预言。我们发现在B介子三体或者四体衰变过程中，π+ π-不变质量在ω 介子和ϕ介子的共振区域，两介子ρ-ω混合和三介子ρ-ω-ϕ混合产生了较大的CP破缺。在B介子两体衰变过程中，同位旋破缺π0-η-η'混合改变了CP破缺的数值，为实验探索CP破缺机制提供了理论参考。