幾種典型新粒子可能物理跡象的研究.pdf

1、分類號：密 級： 學(xué) 號： 2 Q ! ! 墅塹遣掌師耗大學(xué)博士學(xué)位論文幾種典型新粒子可能物理跡象的研究2 0 1 4 年5 月姓專方姓 者科究師 作學(xué)研導(dǎo)遼寧師范大學(xué)博士學(xué)位論文摘 要標(biāo)準(zhǔn)模型( s M ) 作為成功的有效場理論，可以對幾乎所有的粒子物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行描述。然而，標(biāo)準(zhǔn)模型存在的問題表明可能存在超出標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新物理。具有T -宇稱的最小H i g g s ( L H T ) 模型、B e a u t i f u l M i

2、 r r o r s 模型、T o p f l a v o rS e e s a w 模型是眾多新物理模型中較為流行的候選者。這些新物理模型都預(yù)言存在一些典型新粒子，這些典型新粒子可以很好地反映這些新物理模型的特征。在本文中，我們對L H T 模型、B e a u t i f u lM i r r o r s 模型和T o p f l a v o rS e e s a w 模型中新粒子的產(chǎn)生以及新粒子引起的一些物理效應(yīng)進(jìn)行了研究。我們研

3、究了L H T 模型預(yù)言的鏡像輕子和中性規(guī)范玻色子y ( 7 或Z ) 在I L C 上的聯(lián)合產(chǎn)生過程，計(jì)算結(jié)果表明，鏡像輕子可以通過e + e 一- ÷V L i L j 過程大量的產(chǎn)生，在未來的I L C 上可能觀察到鏡像輕子的信號。同時(shí)，我們研究了T o p f l a v o r S e e s a w 模型預(yù)言的W H 和t o p 夸克在L H C 上的聯(lián)合產(chǎn)生過程，計(jì)算結(jié)果表明，借助于優(yōu)化的截?cái)?，可能會在L H

4、C 實(shí)驗(yàn)中觀察到重規(guī)范玻色子W H 的信號。同時(shí)，我們還研究了B e a u t i f u lM i r r o r s 模型預(yù)言的重夸克B ，對P P - ÷Z b 過程的截面和極化不對稱性A z 的貢獻(xiàn)。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，重夸克B ，可以對截面和極化不對稱性A z 產(chǎn)生顯著的貢獻(xiàn)。如果實(shí)驗(yàn)上探測到這些典型新粒子的信號，將給新物理的尋找提供線索。L H C 的重要任務(wù)之一就是尋找H i g g s 粒子，最近，A T L A

5、S 合作組和C M S 合作組宣布發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量大約為1 2 6 G e V 的類標(biāo)準(zhǔn)模型H i g g s 粒子。那么，該類標(biāo)準(zhǔn)模型H i g g s 粒子是哪個(gè)模型預(yù)言的粒子，如何判定? 這一系列的問題都需要更深入的研究。很多新物理模型把模型預(yù)測的H i g g s 粒子信號和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來檢驗(yàn)和區(qū)分模型?；谶@種考慮，我們研究了L H T 模型中的H i g g s 粒子在L H C 上可能出現(xiàn)的不同觀測信號，并與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測的結(jié)