頂夸克對產(chǎn)生的R宇稱破壞效應及帶電Higgs對產(chǎn)生的研究.pdf

1、包含強相互作用和電弱相互作用的標準模型(SM)在電弱能標的尺度下對于自然屬性的描述已經(jīng)取得了巨大的成功．過去和當前的加速器，例如位于歐洲核子中心(CERN)的LEP和費米實驗室的Tevatron，已經(jīng)對它的正確性作出了驗證．其中近年來標準模型檢驗所取得的巨大的成功之一就是1995年top夸克的發(fā)現(xiàn)，然而模型理論所預言的提供粒子質(zhì)量的Higgs玻色子迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)．還有諸如等級差問題等困難使得人們越來越相信，它是一個更基本的理論的低能(

2、～100GeV)有效近似．因此，在理論和實驗上尋找標準模型以外的新物理成了當前粒子物理研究的一個主要內(nèi)容．最小超對稱標準模型(MSSM)是標準模型的眾多擴展模型中最有吸引力的一個．最小超對稱標準模型預言存在五個物理的Higgs粒子：兩個CP宇稱為偶的中性Higgs粒子H<'0>，h<'0>，一個CP宇稱為奇的中性Higgs粒子A<'0>，及一對帶電的Higgs粒子H<'±>．從現(xiàn)象學的觀點來說，在MSSM的退耦區(qū)域(例如，當MAo>20

3、0 GeV，M<,A<'0>>～M<,H<'0>>～M<,H±>>>M<,h<'0>>)，如果我們發(fā)現(xiàn)一個中性的輕Higgs粒子，我們不能判斷它是屬于SM還是屬于MSSM，因為這個粒子的特性(例如量子數(shù)，耦合系數(shù)，分支比，等等)在SM和MSSM是幾乎一樣的．而帶電Higgs粒子的發(fā)現(xiàn)是一個明確的有SM以外新物理的信號． R宇稱在超對稱理論的現(xiàn)象學中有著十分重要的地位， R宇稱守恒的最小超對稱標準模型下，超對稱粒子必須成對產(chǎn)生，且

4、最輕的超對稱粒子(LSP)必須是穩(wěn)定的；而在R宇稱破壞的最小超對稱模型下，最輕的超對稱粒子可以單個產(chǎn)生而且超對稱粒子可以衰變成普通粒子．從理論本身來看， MSSM并沒有要求R宇稱是個守恒量，因而包含R宇稱不守恒的MSSM是更一般的超對稱理論． 在R宇稱守恒的最小超對稱標準模型下，在直線對撞機上，H<'±>能夠通過e<'+>e<'->或，γγ對撞模式成對的產(chǎn)生．γγ對撞模式可以通過康普頓背散射光子實現(xiàn)，即用強激光的光子在極化e<'

5、+>e<'->束上散射．一般的，γγ→H<'+>H<'->的截面比e<'+>e→H<'+>H<'->的大，因為e<'+>e<'->對撞模式是s道壓低的．我們給出了在MSSM中過程e<'+>e<'->→γγ→H<'+>H<'->完整的單圈修正的計算． 最近這些年，R宇稱破壞的最小超對稱標準模型引起了人們很大的關注．top夸克對產(chǎn)生的精確測量可能發(fā)現(xiàn)SM以外的新物理．任何與標準模型理論預言有偏差的可觀測量都可能是有新物理的表現(xiàn)．我們

6、研究了過程e<'+>e<'->→tt和e<'+>e<'->→ γγ→tt在MSSM中的輕子數(shù)破壞的R宇稱破壞效應．本論文的創(chuàng)新之處在于以下幾個方面： ●本文首次研究了MSSM下帶電Higgs玻色子對在LC上完整的單圈修正，我們給出了目前這個反應過程的精確的理論預言，對未來LC實驗尋找H<'±>和標準模型以外的新物理有著指導意義． ●我們首次研究了過程e<'+>e<'->→tt和e<'+>e<'->→tt在MSSM