具有T宇稱的最小黑格斯模型和左右雙黑格斯模型的唯象研究.pdf

1、過去幾十年標準模型理論預言和實驗的吻合說明粒子物理標準模型是一個描述電弱相互作用的正確理論,但是我們?nèi)匀挥欣碛上嘈艠藴誓Ｐ椭荒苁且粋€低能有效理論。而在更高的能標(大約TeV)一定會有新物理出現(xiàn)。在眾多的新物理模型中,小Higgs理論和twin Higgs理論是重要的候選者,它們解決了標準模型中的不自然性等問題。具有T宇稱的最小Higgs(LHT)模型和左右雙Higgs(LRTH)模型是近年來被廣泛關(guān)注的兩個Higgs模型,它們避免了精細

2、調(diào)節(jié)且為宇宙中的暗物質(zhì)提供一個自然的候選者。基于已經(jīng)運行的大型強子對撞機LHC和計劃中的國際直線對撞機ILC這兩個超高能對撞機的運行環(huán)境,結(jié)合一些具體的物理過程,本論文致力于具有T宇稱的最小Higgs模型和左右雙Higgs模型中的新物理粒子對物理測量可能存在的一些效應,研究內(nèi)容包括以下方面:
　　 首先,我們在LHC上研究了具有T宇稱的最小Higgs模型對味改變top夸克產(chǎn)生過程pp→t(c)-和pp→tV(V=γ,Z,g)的貢

3、獻,并對這些過程的截面在不同的新物理模型下進行了比較,探討通過這些過程發(fā)現(xiàn)LHT模型存在跡象的可能性。研究發(fā)現(xiàn)在模型允許的最大參數(shù)范圍內(nèi),過程pp→t(c)-和pp→tg在LHT模型下的截面預言值有可能達到LHC的探測水平。如在LHC上能探測到這些味改變過程所產(chǎn)生的信號,這無疑是新物理存在的明顯跡象。對截面的進一步精確測量,能夠為人們了解LHT模型中的自由參數(shù),尤其是鏡像夸克質(zhì)量,提供有用的信息。
　　 其次,在ILC上研究了具

4、有T宇稱的最小Higgs模型中top-charm聯(lián)合產(chǎn)生過程,并對它們的產(chǎn)生截面進行了比較,數(shù)值結(jié)果表明,三個過程的截面都隨鏡像夸克質(zhì)量的增大而迅速增大。在模型允許的最大參數(shù)范圍內(nèi),過程竹γγ→t(c)-和e-γ→e-t(c)的截面或許可以達到ILC的探測水平。如果這些過程被探測到了,就會得到味改變耦合的一些信息,以便將LHT模型從其他新物理模型中區(qū)分出來;如果這些過程沒有被探測到,我們可以給出鏡像夸克質(zhì)量的上限。另一方面,我們也對不同

5、的新物理模型下的這幾個過程進行了對比,產(chǎn)生截面大小的不同將有助于我們區(qū)分不同的新物理模型。
　　 另外,Higgs粒子的研究是當今粒子物理學最重要的課題之一。LHC的一個重要歷史使命就是尋找黑格斯粒子。在LHC上,Higgs玻色子分別與Z或W玻色子聯(lián)合產(chǎn)生的過程qq-1→Z(W)H是探索標準模型質(zhì)量約為120 GeV Higgs粒子的最佳過程。我們計算了LRTH模型對這兩個過程產(chǎn)生截面的相對修正,我們發(fā)現(xiàn)在LRTH下合理的參數(shù)范