Messungen im Flavour Sektor sind zum Test des Standardmodells sehr wichtig, da die meisten der freien Parameter in Beziehung zur Flavour Physik stehen. Wir diskutieren semileptonische B-Meson Zerfälle, aus denen ein wichtiger Parameter, |V cb |, extrahiert wird. Zunächst diskutieren wir nicht-perturbative Korrekturen hoherer Ordnung in inklusiven semileptonischen Zerfällen von B Mesonen. Wir identifizieren die relevanten hadronischen Matrix Elemente bis zur Ordnung 1/m b 5 und schätzen diese mit einem Approximationsschema ab. Mit diesem Zugang wird der Effekt auf die integrierte Rate und kinematische Momente abgeschätzt. Ähnliche Abschätzungen werden für den B → X s +γ Zerfall angegeben. Weiterhin untersuchen wir in diesem Zerfall die Rolle von sogenannten intrinsic-charm Operatoren, die ab der Ordnung 1/m b 3 in der schweren Quark Entwicklung auftreten. Durch explizite Rechnung zeigen wir, dass - bei Skalen μ ≤ m c - die Beiträge von intrinsic-charm Effekten in die kurzreichweiten Koeffizienten Funktionen multipliziert z.B. mit dem Darwin Term, absorbiert werden konnen. Dann sind die einzigen Reste dieser Beiträge Logarithmen der Form ln(m c 2 / m b 2 ), die mit Hilfe von Renormierungsgruppen Methoden resumiert werden konnen. Solange die Dynamik bei der Charm Quark Skala perturbativ ist, α s (m c ) << 1, impliziert dies, dass keine zusätzlichen nicht-perturbativen Matrix Elemente, neben dem Darwin und Spin-Orbit Term, zur Ordnung 1/m b 3 auftreten. Allerdings erzeugt intrinsic charm zur nächsten Ordnung Terme proportional zu inversen Potenzen von der Charm Masse: 1/m b 3 Ã 1/m c 2 . Parametrisch komplettieren diese die Abschätzung des Einflusses der 1/m b 4 Terme, die wir untersuchen werden. In diesem Kontext ziehen wir semiquantitative Schlussfolgerungen über die zu erwartende Großenordnung von Weak Annihilation in semileptonischen B Zerfällen, sowohl für die Valenz als auch nicht-Valenz Komponenten. Der letzte Teil ist der komplementären Messung von |V cb | durch exklusive B→ D (∗) l ― ν l Zerfälle gewidmet. Da diese Bestimmung eine kleine Inkonsistenz zu der inklusiven zeigt, untersuchen wir ob nicht Standardmodell Beiträge die Messung beeinflussen konnen.
Bibliographic Metadata
- TitleTesting the standard model with precision calculations of semileptonic B-decays
- Author
- Published
- Defended on2011-01-13
- LanguageEnglish
- Document typeDissertation (PhD)
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- IIIF
Measurements in the flavour sector are very important to test the Standard Model, since most of the free parameters are related to flavour physics. We are discussing semileptonic B-meson decays, from which an important parameter, |V cb |, is extracted. First we discuss higher-order non-perturbative corrections in inclusive semileptonic decays of B mesons. We identify the relevant hadronic matrix elements up to 1/m b 5 and estimate them using an approximation scheme. Within this approach the effects on the integrated rate and on kinematic moments are estimated. Similar estimates are presented for B → X s +γ decays. Furthermore we investigate the role of so-called "intrinsic-charm" operators in this decay, which appear first at order 1/m b 3 in the heavy-quark expansion. We show by explicit calculation that-at scales μ ≤ m c -the contributions from "intrinsic-charm" effects can be absorbed into short-distance coefficient functions multiplying, for instance, the Darwin term. Then, the only remnant of "intrinsic charm" are logarithms of the form ln(m c 2 / m b 2 ), which can be resummed by using renormalization-group techniques. As long as the dynamics at the charm quark scale is perturbative, α s (m c ) << 1, this implies that no additional non-perturbative matrix elements aside from the Darwin and the spin-orbit term have to be introduced at order 1/m b 3 . However, "intrinsic charm" leads at the next order to terms with inverse powers of the charm mass: 1/m b 3 Ã 1/m c 2 . Parametrically they complement the estimate of the potential impact of 1/m b 4 contributions, which we will explore. In this context, we draw semiquantitative conclusions for the expected scale of weak annihilation in semileptonic B decays, both for its valence and non-valence components. The last part is dedicated to a complementary measurement of |V cb | from exclusive B→ D (∗) l ― ν l . Since this determination shows a slight tension with respect to the inclusive one, we investigate wether a non standard model contribution may distort the extraction.
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