23932.新物理下的輕子味道破壞過程的研究

1、博士學位論文新物理下的輕子味道破壞過程的研究Leptonflavorviolationprocessesinnewphysics作者姓名：孫科盛學科、專業(yè)：理論物理學11002003指導教師：馮太傅教授完成日期：2013年10月大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學博士學位論文摘要作為一種探索超出標準模型的新物理的理論工具，對輕子味道破壞過程的研究一直被給予很大的關(guān)注。輕子味道破壞過程的尋找始自

2、“輕子被視為單獨的粒子的上世紀40年代，直到現(xiàn)在。標準模型中輕子味道破壞過程的衰變分支比由于極小的中微子質(zhì)量而被壓低，很難在當前或未來的實驗上觀測到。但是，在很多標準模型擴展的新物理中，輕子味道破壞過程的分支比可以提升到當前實驗的可測量范圍內(nèi)。從而，輕子味道破壞過程的研究成為尋找新物理的一種有效的途徑?？紤]到實驗上對弘_e7，弘一3e和弘一e轉(zhuǎn)換等過程的上限的限制，論文第二章在最小超對稱模型及其Seesaw機制擴充的模型下研究了矢量介子

3、的輕子味道破壞過程咖(p：u，∥皿，T(1S))ep(#T)。數(shù)值上存在不僅使肛_e7，肛一3e和肛一e轉(zhuǎn)換的預測值滿足當前的實驗限制，同時，衰變過程J／Ⅲ(T)_“丁的預測值也能提升到當前或未來實驗的可測范圍的參數(shù)空間。因此，實驗上尋找衰變過程Jlqd(T)_燦7是一種尋找超對稱物理的有效途徑。考慮到實驗上對“一e轉(zhuǎn)換過程的上限的限制，論文第三章在Unparticle模型下研究了e，弘為末態(tài)粒子的矢量介子的輕子味道破壞過程。在Unpa

4、rticle模型中，矢量介子的輕子味道破壞衰變分支比同樣依賴于維度也。假設(shè)一些Unparticle場與標準模型的粒子場的耦合系數(shù)相同的情況下，在維度3≤du≤4范圍內(nèi)，衰變過程T_e“的分支比可以增強到當前或未來的實驗可測范圍，同時“一e轉(zhuǎn)換過程的預測值也滿足當前的實驗限制。論文第四章在逆Seesaw擴展的標準模型下研究了肛一e轉(zhuǎn)換，如_2j1和2i_3幻與輕的中微子混合矩陣UpMNS的非幺正性參數(shù)亓=1一lDet(UPMNS)l的關(guān)系

5、。在區(qū)域1007面105內(nèi)，CR(p—e，核子)和BR(p斗e7)的最大值可以達到當前和未來的實驗靈敏度。在區(qū)域10—10西10—5內(nèi)，BR(r_e(p)7)，BR(t』一3e)和BR(T一3e(肛))也可達到未來實驗的靈敏度。同時，非幺正性參數(shù)而的大小依賴于Majorana矩陣艦。的行列式的大小。因此輕子味道破壞過程的研究可以為驗證中微子質(zhì)量起源的Seesaw機制提供了可能。最后，輕子味道破壞過程的研究是一種有效的尋找新物理的途徑。關(guān)