具有T宇稱(chēng)的最小黑格斯模型和左右雙黑格斯模型的唯象研究.pdf

1、過(guò)去幾十年標(biāo)準(zhǔn)模型理論預(yù)言和實(shí)驗(yàn)的吻合說(shuō)明粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型是一個(gè)描述電弱相互作用的正確理論,但是我們?nèi)匀挥欣碛上嘈艠?biāo)準(zhǔn)模型只能是一個(gè)低能有效理論。而在更高的能標(biāo)(大約TeV)一定會(huì)有新物理出現(xiàn)。在眾多的新物理模型中,小Higgs理論和twin Higgs理論是重要的候選者,它們解決了標(biāo)準(zhǔn)模型中的不自然性等問(wèn)題。具有T宇稱(chēng)的最小Higgs(LHT)模型和左右雙Higgs(LRTH)模型是近年來(lái)被廣泛關(guān)注的兩個(gè)Higgs模型,它們避免了精細(xì)

2、調(diào)節(jié)且為宇宙中的暗物質(zhì)提供一個(gè)自然的候選者?；谝呀?jīng)運(yùn)行的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)LHC和計(jì)劃中的國(guó)際直線對(duì)撞機(jī)ILC這兩個(gè)超高能對(duì)撞機(jī)的運(yùn)行環(huán)境,結(jié)合一些具體的物理過(guò)程,本論文致力于具有T宇稱(chēng)的最小Higgs模型和左右雙Higgs模型中的新物理粒子對(duì)物理測(cè)量可能存在的一些效應(yīng),研究?jī)?nèi)容包括以下方面:
　　 首先,我們?cè)贚HC上研究了具有T宇稱(chēng)的最小Higgs模型對(duì)味改變top夸克產(chǎn)生過(guò)程pp→t(c)-和pp→tV(V=γ,Z,g)的貢

3、獻(xiàn),并對(duì)這些過(guò)程的截面在不同的新物理模型下進(jìn)行了比較,探討通過(guò)這些過(guò)程發(fā)現(xiàn)LHT模型存在跡象的可能性。研究發(fā)現(xiàn)在模型允許的最大參數(shù)范圍內(nèi),過(guò)程pp→t(c)-和pp→tg在LHT模型下的截面預(yù)言值有可能達(dá)到LHC的探測(cè)水平。如在LHC上能探測(cè)到這些味改變過(guò)程所產(chǎn)生的信號(hào),這無(wú)疑是新物理存在的明顯跡象。對(duì)截面的進(jìn)一步精確測(cè)量,能夠?yàn)槿藗兞私釲HT模型中的自由參數(shù),尤其是鏡像夸克質(zhì)量,提供有用的信息。
　　 其次,在ILC上研究了具

4、有T宇稱(chēng)的最小Higgs模型中top-charm聯(lián)合產(chǎn)生過(guò)程,并對(duì)它們的產(chǎn)生截面進(jìn)行了比較,數(shù)值結(jié)果表明,三個(gè)過(guò)程的截面都隨鏡像夸克質(zhì)量的增大而迅速增大。在模型允許的最大參數(shù)范圍內(nèi),過(guò)程竹γγ→t(c)-和e-γ→e-t(c)的截面或許可以達(dá)到ILC的探測(cè)水平。如果這些過(guò)程被探測(cè)到了,就會(huì)得到味改變耦合的一些信息,以便將LHT模型從其他新物理模型中區(qū)分出來(lái);如果這些過(guò)程沒(méi)有被探測(cè)到,我們可以給出鏡像夸克質(zhì)量的上限。另一方面,我們也對(duì)不同

5、的新物理模型下的這幾個(gè)過(guò)程進(jìn)行了對(duì)比,產(chǎn)生截面大小的不同將有助于我們區(qū)分不同的新物理模型。
　　 另外,Higgs粒子的研究是當(dāng)今粒子物理學(xué)最重要的課題之一。LHC的一個(gè)重要?dú)v史使命就是尋找黑格斯粒子。在LHC上,Higgs玻色子分別與Z或W玻色子聯(lián)合產(chǎn)生的過(guò)程qq-1→Z(W)H是探索標(biāo)準(zhǔn)模型質(zhì)量約為120 GeV Higgs粒子的最佳過(guò)程。我們計(jì)算了LRTH模型對(duì)這兩個(gè)過(guò)程產(chǎn)生截面的相對(duì)修正,我們發(fā)現(xiàn)在LRTH下合理的參數(shù)范