$B$ 介子无粲三体衰变中的直接 CP 破坏

基于因子化方法的简单模型，研究了 $B$ 介子无粲三体强子衰变中的直接 CP 破坏。重介子的三体衰变同时受到共振和非共振贡献。树主导和企鹅主导的三体衰变的主导非共振贡献分别来源于 $b\to u$ 树跃迁和 $b\to s$ 企鹅跃迁。前者可在重介子手征微扰论框架下通过某些修正进行计算，而后者由标量密度的矩阵元 $\langle M_1M_2|\bar q_1 q_2|0\rangle$ 决定。本文中的强相位存在于有效 Wilson 系数、共振传播子以及标量密度矩阵元中。为了与 $B^-\to K^-\pi^+\pi^-$ 中观测到的分支比和 CP 不对称度相符，矩阵元 $\langle K\pi|\bar sq|0\rangle$ 应具有一个额外的强相位，这可能来源于某种幂次修正，例如末态相互作用。我们计算了包容性和区域性的 CP 不对称度，发现非共振 CP 破坏通常远大于共振 CP 破坏，且干涉效应一般十分显著。如果在 $K^+K^-K^-$ 模式中关闭非共振贡献，预测仅由共振引起的 CP 不对称度在与实验对比时符号将出错。在我们关于 $B^-\to \pi^-\pi^+\pi^-$ 的研究中，我们发现为了解释该衰变中观测到的 CP 不对称度，${\cal A}_{C\!P}(\rho^0\pi^-)$ 应为正。然而，所有理论都预测 $B^-\to \rho^0\pi^-$ 中存在大而负的 CP 破坏。CP 不对称度 Dalitz 分布的测量对理论模型施加了非常严格的约束。我们检查了某些（大）不变质量区域中破坏的大小和符号以检验我们的模型。