中性top介子對(duì)輕子味破壞過(guò)程和tγ、tZ產(chǎn)生的貢獻(xiàn).pdf

1、粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型(SM)，是描述基本粒子及其強(qiáng)相互作用和電弱相互作用的規(guī)范理論.標(biāo)準(zhǔn)模型創(chuàng)建四十年來(lái)已被大量的精確實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證，但是它不能解釋電弱對(duì)稱(chēng)性破缺來(lái)源，而且其標(biāo)量場(chǎng)部分存在平庸性、不自然性等問(wèn)題。因此，標(biāo)準(zhǔn)模型并不是一個(gè)終極理論，它只是一種低能有效理論，在標(biāo)準(zhǔn)模型之外應(yīng)該存在新物理。為此，人們進(jìn)行了積極的、有意義的探索，提出了許多新理論，如超對(duì)稱(chēng)(SUSY)理論、人工色(Technicolor)理論等。其中，頂色輔助的人工色(

2、TC2)模型就是現(xiàn)在非常流行的一種新物理模型。 本文首先研究了TC2模型預(yù)言的中性top介子πt0對(duì)輕子味破壞(LFV)過(guò)程li→ljγ，li→ljlkll，t→clilj和Z→lilj的貢獻(xiàn)?？紤]到當(dāng)前μ→eγ實(shí)驗(yàn)上限對(duì)TC2模型自由參數(shù)mπt和k的限制，我們得到在TC2模型整個(gè)參數(shù)空間內(nèi)分支比Br(τ→eγ)近似等于Br(τ→μγ)，數(shù)值結(jié)果至少比當(dāng)前τ→lγ實(shí)驗(yàn)限制低四個(gè)量級(jí)，因此不能在將來(lái)的實(shí)驗(yàn)中探測(cè)到；分支比Br(μ→

3、3e)的值大約等于2.87×10-14，在下一代對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)中有可能觀測(cè)到中性top介子對(duì)此過(guò)程的修正效應(yīng).分支比Br(τ→3e)≌Br(τ→2eμ)和Br(τ→3μ)≌Br(τ→2μe)的值遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)給出的這些過(guò)程的實(shí)驗(yàn)上限，因此將來(lái)的實(shí)驗(yàn)不可能通過(guò)這些過(guò)程探測(cè)πt0的可能跡象；對(duì)于LFV過(guò)程t→clilj，Br(t→cee)、Br(t→cμμ)的值小于Br(t→cττ)的值。選取合理的參數(shù)值，分支比Br(t→cττ)的值可達(dá)到7.1×

4、10-7.因此，若要通過(guò)LFV過(guò)程t→clilj探測(cè)中性top介子πt0的可能物理跡象應(yīng)首先考慮過(guò)程t→cττ. 其次，在TC2模型中研究了中性top介子πt0通過(guò)FC標(biāo)量耦合πt0τli對(duì)此過(guò)程產(chǎn)生的貢獻(xiàn).計(jì)算得出分支比Br(Z→τl)的數(shù)值范圍為8.7×10-15～3.6×10-14；分支比Br(Z→μe)的數(shù)值范圍為5×10-16～8.3×10-15，這有可能在將來(lái)的高能實(shí)驗(yàn)中探測(cè)到這一跡象. 最后，在TC2模型中

5、研究了HERA和THERA對(duì)撞機(jī)上中性top介子πt0通過(guò)反常頂夸克耦合tcγ和tcz對(duì)過(guò)程γc→tγ和γc→tZ產(chǎn)生貢獻(xiàn).計(jì)算結(jié)果表明：在TC2模型整個(gè)參數(shù)空間，過(guò)程ep→γc→tγ散射截面σtγ(s)比過(guò)程ep→γc→tZ的散射截面σtZ(s)大.在HERA對(duì)撞機(jī)上每年最多產(chǎn)生20個(gè)tγ事例、10個(gè)tZ事例，這是很難探測(cè)到的；而在THERA對(duì)撞機(jī)上每年可以產(chǎn)生幾百個(gè)tγ事例和tZ事例，這是很容易探測(cè)到的，所以可以在THERA對(duì)撞機(jī)上