中性規(guī)范玻色子Z′和頂夸克產(chǎn)生的自旋相關.pdf

1、粒子物理學的研究對象是物質(zhì)的“最小”組成體以及它們之間的相互作用．粒子物理的標準模型(SM)是描述基本粒子及其相互作用的規(guī)范理論．標準模型創(chuàng)建四十多年來已被大量的精確實驗所驗證，但它并不完美只是一種低能有效理論．人們積極探索超出標準模型的新物理，并提出了許多新物理理論。如超對稱(SUSY)理論、人工色(Technicolor)理論、小Higgs理論等。其中，頂色輔助的人工色(TC2)模型就是一種較好的人工色理論． 頂夸克是迄今為

2、止所發(fā)現(xiàn)的SM六個基本費米子當中質(zhì)量最大的一個，它的壽命很短，在強子化之前就發(fā)生衰變，因此它是研究自旋的最理想的粒子．本文第二部分主要討論了在強子對撞機和未來線性對撞機上所研究的頂夸克自旋相關，并給出了不同的基矢在不同的對撞機上的優(yōu)缺點．討論結(jié)果表明，在Tevatron上討論頂夸克的自旋相關我們最好選擇螺旋基．LHC上我們分了三個衰變道來討論tt的產(chǎn)生，分別是單輕子道，雙輕子道和全強子道．很多模型都預言了新中性規(guī)范玻色子Z′的存在，它是

3、中性的自旋為一，色單態(tài)的粒子，反粒子就是它本身．如果發(fā)現(xiàn)Z′，下一步的目標就是討論它跟其它粒子的耦合．第三部分就介紹了預言存在Z′的兩個模型．第四部分主要介紹了國際高能直線對撞機(ILC)的主要性質(zhì)以及可能的物理目標． 工作就是在TC2模型框架下，討論了Z′對e<'+>e<'->→tt自旋相關過程的修正，并結(jié)合了前面幾個部分討論了e<'+>e<'->→tt過程在不同自旋態(tài)時的散射截面．總結(jié)了不同自旋態(tài)的散射截面占總的散射截面的比

4、例．結(jié)果表明Z′的改變可以對t↑t↓和t↓t↑散射截面產(chǎn)生主要修正．當1TeV≤M<,Z′>≤2TeV以及cosθ≤0，相對修正參數(shù)R(t ↑t↓)和R(t↓t↑)的范圍是26％～2.3％和64％～7.7％。由于Z′改變，相同自旋態(tài)t↑t↓+t↓t↑的散射截面是不為零的． 頂夸克在強子化之前發(fā)生衰變，自旋信息沒有破壞，直接反應出其衰變產(chǎn)物的角分布．因此，我們可以利用頂夸克的自旋來了解不同頂夸克之間的相互作用．頂夸克產(chǎn)生和衰變中的