LHC和ILC上的一些新物理現(xiàn)象學(xué)研究.pdf

1、在探索超出粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理時,人工色理論和最小Higgs理論是重要的候選者,它們在TeV能標(biāo)以下預(yù)言了一些新的粒子,比如說人工色理論中的贗標(biāo)量Goldstone玻色子、頂色Higgs玻色子和新規(guī)范玻色子,小Higgs理論中的重規(guī)范玻色子、重費(fèi)米子及重標(biāo)量玻色子等等,都可以看做是這些理論的特征粒子,對它們的研究與探索是檢驗標(biāo)準(zhǔn)模型和嘗試新物理的一個重要內(nèi)容.
　　 基于已經(jīng)運(yùn)行的大型強(qiáng)子對撞機(jī)LHC和計劃中的國際直線對撞機(jī)

2、ILC這兩個超高能對撞機(jī)的運(yùn)行環(huán)境,結(jié)合一些具體的物理過程,我們分析了人工色理論和小Higgs理論中的新物理粒子對物理測量可能存在的一些效應(yīng),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
　　 (1)在LHC環(huán)境下計算了由b-b湮滅引起的頂色輔助人工色模型中帶電的頂色介子～πt±與標(biāo)準(zhǔn)模型中帶電的規(guī)范玻色子W-+聯(lián)合產(chǎn)生的截面.發(fā)現(xiàn)在一定的參數(shù)范圍內(nèi),樹圖階pp→b-b→W±～πt-+的總產(chǎn)生截面能夠達(dá)到幾十個到幾百個fb的水平,單圈階的貢獻(xiàn)將使產(chǎn)

3、生截面再提高幾個到二十幾個百分點(diǎn).這樣的產(chǎn)生截面對于LHC來說,可能產(chǎn)生明顯的事例數(shù).
　　 (2)在ILC高能光子對撞環(huán)境下考查了頂色輔助人工色模型中的中性top-Higgs玻色子與一個重夸克對聯(lián)合產(chǎn)生的問題.發(fā)現(xiàn)γγ→t-tht0的散射截面在質(zhì)心能量為√s=1000GeV時在1 fb的水平上,在ILC上高能光子對撞過程中每年大約可能產(chǎn)生數(shù)百到上千個top-Higgs玻色子.
　　 (3)γγ→b-b過程是一個對新物理

4、比較敏感的過程,我們考查了頂色輔助人工色模型和帶有T宇稱的最小Higgs模型中的新物理粒子對γγ→b-b過程的單圈修正.我們發(fā)現(xiàn),在頂色輔助人工色模型中,新物理粒子的貢獻(xiàn)是負(fù)的,在一定的參數(shù)范圍內(nèi),贗標(biāo)Goldstone玻色子的貢獻(xiàn)將使樹圖階產(chǎn)生截面減小3.2％～5.9％,ETC規(guī)范玻色子Z*和TOPC色八重態(tài)重規(guī)范玻色子B的貢獻(xiàn)可以忽略,TOPC色單態(tài)規(guī)范玻色子Z'引起的相對修正不大于-3.2％.而在帶有T宇稱的最小Higgs模型中,

5、新物理粒子的貢獻(xiàn)為正,在一定的參數(shù)范圍內(nèi),產(chǎn)生截面明顯地依賴于破缺標(biāo)度f,混合參數(shù)xL和鏡像夸克的質(zhì)量mHi.除非mH3很小,來自LHT模型的相對修正大約是幾個到二十幾個百分點(diǎn).當(dāng)ILC的質(zhì)心能量為√s=500 GeV時,高能γγ對撞中b-b的產(chǎn)生截面在pb量級,一旦ILC投入運(yùn)行并成功實現(xiàn)γγ對撞,每年將可能有數(shù)百萬個底夸克對的產(chǎn)生.
　　 我們期待LHC能夠?qū)щ姷捻斏樽赢a(chǎn)生的可能性做出探測,直接尋找人工色理論的可能信息,