TeV對撞機上幾種新物理模型下一些產(chǎn)生和衰變過程的唯象研究.pdf

1、粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型(SM)，是描述基本粒子及其強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)建四十多年來已被大量的精確實驗所檢驗。但是它不能解釋電弱對稱性破缺的來源，而且其標(biāo)量場部分存在平庸性、不自然性等問題。因此標(biāo)準(zhǔn)模型只是一個低能有效理論，在高能區(qū)它將被一個更深刻、自洽的理論所替代。為此，人們進行了大量積極的、有意義的探索，提出了許多新理論。
　　在超出標(biāo)準(zhǔn)模型的諸多的新物理模型中，其中具有T宇稱的最小Higgs(LHT)模型

2、、最簡單的小Higgs(SLH)模型，頂色輔助人工色(TC2)模型均為流行的候選者。這些模型均預(yù)言了一些新粒子，諸如在LHT模型中預(yù)言了新的重規(guī)范玻色子(AH，ZH，W±H)，重的費米子(T+，T-)和重的標(biāo)量粒子(Φ)；在SLH模型中預(yù)言的輕的贗標(biāo)介子η；在TC2模型中預(yù)言的三個CP-odd的贗哥爾斯通玻色子(π±t，π0t)和一個CP-even標(biāo)量粒子(h0t)，這些新粒子能夠被看做這些模型的典型特色。
　　基于已運行的大型強

3、子對撞機(LHC)和未來的國際直線對撞機(ILC)這兩個高能對撞機的運行環(huán)境，結(jié)合一些具體的物理過程，我們對LHT、SLH和TC2模型中新粒子的產(chǎn)生以及新粒子作為中間態(tài)所引起的一些物理效應(yīng)進行了分析研究，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
　　(1)在LHT模型下我們對單圈階的top夸克的三體衰變過程t→cVV(V=γ，Z，g)和t→cff(f=b，т，μ、e)進行了徹底的研究。結(jié)果顯示在合理的參數(shù)空間范圍內(nèi)過程t→cgg和t→cbb的分支

4、比結(jié)果能夠達到()(10-3)，這意味著這些衰變道能夠達到LHC和ILC的探測門檻。然而對于其余的幾個衰變過程，分支比太小了，以至于幾乎不可能被觀測到。
　　(2)在ILC上LHT模型下我們研究了輕子味破缺過程e+e-(γγ)→lilj。結(jié)果顯示，過程γγ→lilj的產(chǎn)生截面在理想的情況下能夠達到1 fb，能夠達到ILC的3σ探測范圍，這意味著這些過程能夠在ILC上觀測到。
　　(3)在ILC上SLH模型下我們研究了輕的贗標(biāo)

5、介子η和top夸克對的聯(lián)產(chǎn)生過程，即e+e-→ttη和，γγ→ttη。計算結(jié)果顯示，在有利的參數(shù)空間范圍內(nèi)這兩個過程的截面能夠達到O(1)fb，該結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型和最小超對稱模型下的tth0和tth0的產(chǎn)生截面基本一致。每年在ILC上應(yīng)該能夠產(chǎn)生數(shù)以百計的η玻色子事例數(shù)。
　　(4)在ILC上TC2模型下我們研究了味改變中性流過程e+e-→(γγ)→tch0t和有關(guān)荷電top-pions產(chǎn)生的三個過程e+e-(γγ)→Zπ+tπ-t