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B介子两体非轻衰变及新物理效应的唯象研究
引言
B介子是一种具有重夸克的亚轻子体，研究B介子的衰变及非轻衰变对于验证标准模型与搜索新物理效应具有重要意义。本文主要探讨了B介子两体非轻衰变的唯象研究及新物理效应。
B介子两体非轻衰变的理论框架
B介子两体非轻衰变是指由B介子衰变产生两个非轻夸克介子的过程。在标准模型中，B介子的两体非轻衰变主要是通过W玻色子交换和penguin图的过程发生。其中W玻色子交换是弱相互作用，而penguin图则涉及到强相互作用。W玻色子交换过程相对于penguin图来说，是一个比较干净、可靠的框架。
W玻色子交换过程
W玻色子交换的过程可以抽象成下图所示的费曼图。
其中F1代表B介子，F3、F4代表了两个介子，X是W玻色子。通过分析这个图形可以发现，它涉及到的矩阵元非常简单，可以通过标准模型中的CKM矩阵来计算。
在考虑库伦屏蔽的效应后，W玻色子交换的过程主要有如下的B介子两体非轻衰变：
B^0->π^+π^-
B^0->K^+π^-
B^0->K^+K^-
B^+->K^+π^0
B_s^0->K^+K^-
Penguin图过程
Penguin图的过程则与W玻色子交换的过程不同，它涉及到强相互作用，因而理论方面的不确定度比W玻色子交换要大得多。不过，这一过程可以经由一些物理信息被限制。
下图给出了一个penguin图的费曼图示例。
其中F1代表B介子，F3、F4代表了两个介子，X是强子，T是虚玻色子。penguin图的过程主要由如下的B介子两体非轻衰变组成：
B^0_s->π^+π^-
B^0_s->K^+π^-
B_s^0->K^+K^-
唯象研究
B介子两体非轻衰变由于其在标准模型下存在大量的不确定性，因此其唯象研究变得至关重要。在唯象研究中，一个重要的工具是使用实验数据而不是理论来研究两体非轻衰变的过程。
进一步地，理论预测两体非轻衰变的比率的确定性很大程度上取决于能够可靠地测量不同衰变通道的分支比。例如，测量B^0_s->π^+π^-、B^0_s->K^+π^-和B_s^0->K^+K^-分支比的精度对于理论预测的不确定性非常重要。这些测量的结果可以用于消除实验数据和标准模型计算之间的不一致性，从而为搜寻新物理效应提供依据。
新物理效应
由于W玻色子交换的过程非常干净，因此它在标准模型中的预测是较为可靠的。然而，penguin图的过程涉及到强相互作用，因此其预测存在的理论误差较大。因此，除了标准模型之外，B介子两体非轻衰变还可以用来搜寻新物理效应。在一些新的物理模型中，penguin图的过程非常敏感。例如，在超称模型中，由于超对称粒子的贡献，penguin图的强相互作用之间的相对量级发生了变化。
结论
B介子两体非轻衰变是研究标准模型和搜寻新物理效应的一个重要领域。本文主要讨论了B介子两体非轻衰变的理论框架、唯象研究和新物理效应。当前的实验数据与理论计算的一些不一致性为搜寻新物理效应提供了一个强有力的动力。因而，在今后的研究中，新的测量结果和更细致的理论计算相结合将是一个强大的工具，以实现对新物理效应的研究。