b-->s 衰变中新物理的研究

The standard model(SM) is very successful in explaining much more experiments, but there are many weaknesses for SM. Rare B, Bs decay mediated by the flavor-changing neutral current (FCNC) b-->s transition are sensitive probes of physics beyond the SM. We will study rare B, Bs decays mediated by the flavor-changing neutral b->s transition with BS and DS equations. There are three important parts: 1、We canculate the decay width and branching ratio of rare B, Bs decays which are controlled by b-->s transition in SM, and we also consider the effect of relativistic correction; 2、Writing down hadronic matrix element and form factor in term of the new Feynman gauge in The Minimal Supersymmetric Standard Model, and discussing the contribution of MSSM to rare B, Bs decay; 3、Studying the rare B, Bs decay which is exchanging a Z' gauge boson at tree level in b-->s transition, getting the decay width and branching ratio of rare B, Bs decays, provide the theoretical results to experiments.

标准模型可以成功的解释很多的实验现象，但是也存在着不足。由夸克味变化的中性流(FCNC) b-->s 控制的 B, Bs 介子的稀有衰变对于超出标准模型的新物理非常敏感。本课题将利用BS方结合DS方程研究 b-->s 控制的 B, Bs 介子的稀有衰变。主要包含以下几个方面：1、利用DS方程和BS方程计算标准模型中 b-->s 控制的稀有衰变的衰变宽度和分支比，讨论相对论修正对衰变的影响；2、引入最小超对称标准模型，根据新的费曼规则写出强子矩阵元和形状因子，讨论超对称模型对衰变的影响；3、分析和研究通过树图中交换一个重的 Z' 规范玻色子对 b->s 控制的稀有衰变的影响，得到 B, Bs 稀有衰变的衰变宽度和分支比，为实验观察提供理论指导。

标准模型可以成功的解释很多的实验现象，但是也存在着不足。对b->s稀有衰变的研究不仅可以检验标准模型，而且可以帮助我们寻找超出标准模型的新物理。我们利用改进的Bethe-Salpeter（BS）方程方法计算了X(3940)和X(4160)在Bc介子中的产生，这样的衰变不仅可以为将来实验观察X(3940)和X(4160)提供一个新的衰变道，也可以丰富Bc介子衰变的知识。同时我们也计算了X(3940)和X(4160)的强衰变，eta_c(3S)是X(3940)一个很好的候选者。根据计算结果分析，eta_c(4S)态不是X（4160）的候选者，如果想确定X(4160)的量子态，需要做更多的调查和研究。研究了3-态重轻介子OZI允许的两体强衰变。同时我们也给出了Bs3*介子强衰变宽度的理论预言。研究了DsJ(3040)和Ds(3000)态粒子在弱衰变中的产生。利用BS方程方法计算得到了DsJ(3040)和Ds(3000)态介子在Ba和B介子中弱衰变的衰变宽度和分支比。利用BS方程得到了P-波态D、Ds、B和Bs介子的质量谱和波函数。通过计算分别得到了在重夸克极限和包含对重夸克极限修正两种情况下重轻介子的强衰变宽度。对以上介子的研究不仅验证了BS方程方法，也为实验观察提供了理论依据。接下来利用BS方程的方法我们研究了双带电粒子控制的Bc介子的轻子数破坏的新物理过程。得到了LNV 的Bc介子三体衰变和四体衰变的过程得到了相应的衰变宽度。实验上LHCb可以产生很多的Bc介子，寻找LNV 的Bc介子三体衰变和四体衰变过程可得到衰变宽度的实验上限值，进一步可以限制有效的耦合常数。最后我们计算了B介子的双光子稀有衰变，利用完全 Slapeter 方法与势模型相结合的方法来计算Bd,s→γγ分支比，讨论了新物理的影响。