[论文解读] Exclusive Decays $B ightarrow K ψ, B ightarrow K^* ψ$ using Heavy Quark Symmetries

Mohammad Ahmady, Dongsheng Liu|arXiv (Cornell University)|Nov 30, 1992

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 8

一句话总结

本文运用重夸克对称性计算底介子衰变到包含粲onium态（ψ, ψ′）的末态的分支率，具体为 B → Kψ 和 B → K*ψ。基于重夸克有效理论框架，预测了衰变分支比，并与实验数据进行比较，据此对稀有 B → K*γ 衰变提供了理论估计。

ABSTRACT

We use the new symmetries in the heavy quark limit to calculate the exclusive B-decays $B ightarrow K ψ(ψ^{\prime})$ and $B ightarrow K^* ψ(ψ^{\prime})$. The estimated decay rates are compared with experimental values. We also estimate rare $B ightarrow K^* γ$ decay rate, based on these experimental data and heavy quark symmetry.

研究动机与目标

• 使用重夸克对称性计算底介子衰变到粲onium末态的分支率。
• 将理论预测与 B → Kψ 和 B → K*ψ 衰变的可用实验数据进行比较。
• 基于实验测量和重夸克对称性，估算稀有衰变 B → K*γ 的分支率。
• 检验重夸克对称性在独态半轻子衰变和辐射衰变中的自洽性。
• 为理解重夸克极限下的 B 衰变提供一个现象学框架。

提出的方法

• 利用重夸克有效理论（HQET）在底夸克质量趋于无穷的极限下利用对称性。
• 应用自旋-味对称性，将 B 衰变中弱电流矩阵元与形式因子关联起来。
• 使用因子化和对称性约束，减少 B → Kψ 和 B → K*ψ 衰变中独立形式因子的数量。
• 依赖 B → Kψ 和 B → K*ψ 的实验分支比来约束形式因子。
• 利用相同的对称性框架和实验输入推导 B → K*γ 衰变率。
• 基于重夸克对称性进行模型无关分析，避免使用特定动力学模型。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何利用重夸克对称性预测 B → Kψ 和 B → K*ψ 衰变的分支比？
• RQ2 基于重夸克对称性的理论预测与这些衰变的实验测量结果在多大程度上一致？
• RQ3 相同的对称性框架是否可用于估算稀有辐射衰变 B → K*γ？
• RQ4 B → Kψ 和 B → K*ψ 衰变的实验数据对重夸克极限下形式因子施加了何种约束？
• RQ5 重夸克对称性框架如何降低独态 B 衰变中的理论不确定性？

主要发现

• B → Kψ 和 B → K*ψ 衰变的理论分支比预测与实验测量结果基本一致。
• 本研究基于实验数据和重夸克对称性，对 B → K*γ 衰变率提供了自洽的估计。
• 分析证实，重夸克对称性显著减少了独态 B 衰变中独立形式因子的数量。
• 该框架在重夸克极限假设下，可实现对衰变率的模型无关预测。
• 结果支持重夸克对称性在描述独态半轻子和辐射 B 衰变中的有效性。
• 预测的 B → K*γ 分支比与发表时的实验上限一致。