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规范玻色子在高能线性对撞机上通过eγ对撞的单产生

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规范玻色子在高能线性对撞机上通过eγ对撞的单产生

作者：代洁年辽宁师范大学

学位级别：硕士

虽然,标准模型(SM)已经取得了显著的成功,但是它自身还存在一些问题.诸多事实表明SM是一种低能有效理论,超出SM之外应该存在新物理理论.因此,人们提出了许多新的理论和模型,比如：Higgsless理论,超对称理论,人工色理论,Twin Higgs模型... 详细信息

虽然,标准模型(SM)已经取得了显著的成功,但是它自身还存在一些问题.诸多事实表明SM是一种低能有效理论,超出SM之外应该存在新物理理论.因此,人们提出了许多新的理论和模型,比如：Higgsless理论,超对称理论,人工色理论,Twin Higgs模型等。为了克服Higgsless理论和Twin Higgs模型自身的缺陷,人们提出了三点Higgsless和左右Twin Higgs两种新物理模型,并且预言了重中性规范玻色子Z'和重荷电规范玻色子W'。研究这两种模型对SM一些过程的可观测量产生的相对修正将有助于高能物理实验检验新物理理论。本文中,在综述三点Higgsless和左右Twin Higgs两种新物理模型的基础之上,我们首先考虑3SHL和LRTH对SM过程eγ→eZ和eγ→veW的修正,然后考虑这两种模型预言的Z'和W'在高能线性对撞机上通过eγ对撞的单产生.我们计算了它们的产生截面,并且讨论它们产生的信号。计算结果表明3SHL模型能够对SM过程eγ→eZ和eγ→veW产生可观测的修正。在3SHL的所有参数空间中,当质心能量取500GeV,亮度取100fb时,在ILC实验中信号统计度的值大于50。所以,3SHL模型在这些过程中的修正会在将来的ILC实验中被观测到。然而,LRTH模型对这些过程的修正很小,不会被观测到。对于3SHL模型和LRTH模型,由于eγ对撞产生重荷电规范玻色子W'的截面很小,在将来的ILC实验中不会观测到。在3SHL的框架下,Z'通过eγ的单产生能够产生信号el+l-+E。当(?)S=1TeV时,在ILC上的产生率可以达到几十个fb。依据Z'的衰变方式,由LRTH模型预言的Z'玻色子的单产生可以引起信号ejj或el+l-。因此,在将来的高能实验中我们可以区分这两种模型。在我们的计算中,我们没有考虑入射电子的极化.当然,如果我们考虑这种情况,我们的计算结果将发生改变。但是,我们的物理结论不会发生改变。

关键词：三点Higgsless模型左右Twin Higgs模型重规范玻色子相对修正

具有T宇称的最小Higgs模型及顶夸克对在LHC上的产生

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具有T宇称的最小Higgs模型及顶夸克对在LHC上的产生

作者：刘金岩辽宁师范大学

学位级别：硕士

标准模型(SM)被认为是20世纪比较成功的理论物理模型之一,它很好的描述了强、弱以及电磁相互作用。但SM存在着诸如自由参数太多、平庸性、不自然性等问题,为了解决SM的上述问题,人们引入了许多新物理模型。其中比较有代表性的新物理理... 详细信息

标准模型(SM)被认为是20世纪比较成功的理论物理模型之一,它很好的描述了强、弱以及电磁相互作用。但SM存在着诸如自由参数太多、平庸性、不自然性等问题,为了解决SM的上述问题,人们引入了许多新物理模型。其中比较有代表性的新物理理论是小Higgs理论。小Higgs模型成功的解决了SM的等级性问题。但是,该模型会受到电弱测量数据的限制,为了解决此问题,人们在最小Higgs(LH)模型的基础上引入了一个叫做“T宇称”的分立对称性,即具有T宇称的最小Higgs(LHT)模型。LHT模型会对SM的一些过程的可观测量产生相对修正,将有助于高能物理实验检验新物理理论。顶夸克于1995年由CDF和D0实验组在费米实验室的Tevatron对撞机发现,它是目前已知的最重的粒子,与其它粒子的耦合强度正比于其质量,因此任何与顶夸克有关的物理可观测量对新物理都是敏感的。另外,由于顶夸克很重,故其寿命很短,以致于它在强子化之前就已经发生衰变了,其自旋信息保存到了衰变产物中,因此人们可以通过研究顶夸克衰变产物的角关联来研究其自旋。同时顶夸克还对人们理解电弱对称性破缺机制和探测新物理中起到了重要作用。我们的工作主要考虑了LHT模型下顶夸克对在大型强子对撞机(LHC)上的产生。LHC上顶夸克对主要由过程gg→tt及qq→tt产生。我们首先计算了LHT模型对顶夸克对在LHC上的产生截面的相对修正计算结果表明不论LHC的质心能量为10TeV还是14TeV,LHT模型对截面的相对修正都比较明显,可达到90%左右。同时计算了该模型对顶夸克横动量分布和不变质量的相对修正分别为和计算结果表明在合理的参数空间上述两种相对修正都比较明显,当300GeV≤PT≤2000GeV时,R2(PT)的值最大可达到0.65左右,而当500GeV≤mtt≤2000GeV,R3在0.3-0.3之间变化。其次,考虑到顶夸克对衰变过程中的自旋关联,我们计算了LHT模型对顶夸克对自旋关联的相对修正结果表明在质心能量为14TeV的LHC实验上,LHT模型对顶夸克对自旋关联的相对贡献已经超过了100%。最后为了说明计算结果能够达到LHC的探测精度,把我们的计算结果与LHC上探测一个顶夸克对事例的的最小探测能力进行了比较,结果表明我们的计算结果能够达到LHC的探测敏感度。这对于LHC实验检验小Higgs理论和LHT模型具有重要的指导意义。

关键词： LHC LHT模型顶夸克对相对修正

顶色辅助的人工色模型预言的玻色子与LHC上顶夸克对的产生

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顶色辅助的人工色模型预言的玻色子与LHC上顶夸克对的产生

作者：张婷婷辽宁师范大学

学位级别：硕士

标准模型(SM)已经取得了显著的成功,它是当前粒子学界公认的最好的理论。然而标准模型存在着诸多自身难以解决的问题,如：无法解释电弱对称破缺的根源、自由参数太多、平庸性和不自然性等问题。另外,SM认为中微子是没有质量的,但是中微... 详细信息

标准模型(SM)已经取得了显著的成功,它是当前粒子学界公认的最好的理论。然而标准模型存在着诸多自身难以解决的问题,如：无法解释电弱对称破缺的根源、自由参数太多、平庸性和不自然性等问题。另外,SM认为中微子是没有质量的,但是中微子振荡实验证明中微子具有很小的质量,并且是振荡的。可见SM是一种低能有效理论,超出SM之外应该存在新物理理论。因此,人们展开了积极的探索,提出了许多新的理论,比如：小Higgs理论,超对称理论,人工色理论等。其中,顶色辅助的人工色(TC2)模型是近几年人们比较感兴趣的模型,该模型会对SM的一些过程的可观测量产生相对修正,将有助于高能物理实验检验新物理理论。本文首先计算了TC2模型预言的标量粒子(πt±,πt0,ht0和htc)对大型强子对撞机(LHC)上tt的产生。我们的计算结果表明,当LHC的质心能量达到14TeV时,新标量粒子对tt产生截面的修正比较大,相对修正参数R1的值超过了10%,达到LHC的探测精度。我们还考虑到了顶夸克衰变过程中的自旋关联。当200GeV≤M≤450GeV、0.03≤s≤0.09时,相对修正参数R2的值在14%～29%范围之内。最后,又计算出标量粒子对横动量分布的相对修正参数R3和tt不变质量的相对修正值参数R4的数值。当模型参数ε=0.05,标量粒子的质量M=300GeV时,R3与R4的值分别在9%～52%和10%-17%之内。另外,我们还分别考虑了TC2模型预言的色八重态规范波色子Ba和色单态规范玻色子Z’对LHC上tt的产生。当模型参数k=1.5,Ba的质量MB=600GeV时,Ba对tt产生截面的相对修正值为8.2%;当k11=0.3,Z’的质量MZ’=1000GeV时,Z’对tt产生截面的相对修正的值为2.8%。其次,我们考虑了上述两种规范玻色子对顶夸克自旋关联的修正。当k=1.5、MB=600GeV和k1=0.3、MZ’=1000GeV时,Ba和Z’对顶夸克自旋关联的相对修正值分别为7.9%和2.5%。最后,我们计算了规范玻色子Ba、Z’对tt不变质量分布的相对修正。取k=2.0为定值,当Mtt=550GeV、MB=500GeV时,Ba对tt不变质量分布的相对修正值为7.8%;取k1=0.5为定值,当MZ,=500GeV、Mtt=550GeV时,Z’对tt不变质量分布的相对修正值为2.9%。

关键词： TC2模型顶夸克对玻色子相对修正

小Higgs理论在eγ、ep对撞机上的可能物理迹象

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小Higgs理论在eγ、ep对撞机上的可能物理迹象

作者：张凤辽宁师范大学

学位级别：硕士

众所周知，标准模型(SM)极好地描述了基本粒子及其相互作用，可以说SM的理论框架是非常优美的。迄今为止，已经有大量精确的实验事实证明了该理论的正确性。但是，SM仅是一种低能有效理论，它还存在许多不足之处。在SM之外应该有新物理(... 详细信息

众所周知，标准模型(SM)极好地描述了基本粒子及其相互作用，可以说SM的理论框架是非常优美的。迄今为止，已经有大量精确的实验事实证明了该理论的正确性。但是，SM仅是一种低能有效理论，它还存在许多不足之处。在SM之外应该有新物理(NP)存在。小Higgs理论是重要的新物理可能候选者，最小Higgs(LH)模型简单的实现了小Higgs思想。除了普通的粒子，LH模型还预言了新的规范玻色子Z，B和W，类矢量顶夸克T以及三重态标量粒子Φ。这些新粒子可能对某些物理过程产生重要修正，在目前或将来的对撞机上产生可观测的信号。本文主要讨论了LH模型预言的新规范玻色子在eγ对撞机上的产生，类矢量顶夸克T在THERA对撞机上的产生以及LH模型对有eγ→eH过程的修正。高能eγ对撞机特别适用于研究新规范玻色子的单个产生。首先，我们研究了SM规范玻色子W和新规范玻色子W在极化的eγ对撞机上的单个产生。结果表明，仅当标度参数f≤1.5TeV，混合参数c′≥0.4的时候，LH模型对截面σ(W)的修正才能在将来的高能线性对撞机上被观测到。如果对初态电子和正电子束选择一个合适的极化，那么，在将来的高能ee线性对撞机(OLC(质心能量S=3TeV，积分亮度￡=500fb))上，通过eγ对撞有可能观测到新规范玻色子W的信号。其次，我们研究了在将来的ep(THERA)对撞机上，通过ep→eb→vT过程探测类矢量顶夸T的可能性。研究结果表明，在S=3.7 TeV的THERA对撞机上，类矢量顶夸T的产生截面范围为1.2×10-0.48pb。因此，在将来的THERA对撞机上，很可能探测到类矢量顶夸克T的信号。最后，我们研究了eγ→eH过程。由于Higgs玻色子的非退耦性质，有效耦合Hγγ和HZγ对新物理非常敏感，新物理可对此过程产生较大的贡献。我们计算了LH模型预言的所有新粒子对eγ→eH过程的单圈级修正。具体数值结果表明，在LH模型的合理参数空间范围内，新粒子可对eγ→eH过程的截面产生较大的修正，相对修正参数R的绝对值大于5％，所以LH模型对此过程的修正效应有可能在将来的ILC上被观测到。总之，我们研究了LH模型预言的新粒子在将来的线性对撞机上的可能物理迹象，为将来的线性对撞机通过eγ、ep碰撞探测这些新粒子、检验LH模型的正确性提供了理论指导。

关键词：最小Higgs(LH)模型高能e+e-线性对撞机(ILC) 类矢量顶夸克相对修正

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Upsilon衰变形状因子的辐射修正

科技创新与应用 2018年第34期8卷 16-17页

作者：范旭西南大学物理科学与技术学院重庆400700

文章主要研究了基于非相对论量子色动力有效理论(NRQCD)的Υ→ηc+γ衰变宽度的相对论修正。根据NRQCD因子化定理,能将一个本不计算过程的衰变宽度因子化为一系列短程系数与长程矩阵元。短程系数可以微扰计算,长程矩阵元虽不可计算但是... 详细信息

文章主要研究了基于非相对论量子色动力有效理论(NRQCD)的Υ→ηc+γ衰变宽度的相对论修正。根据NRQCD因子化定理,能将一个本不计算过程的衰变宽度因子化为一系列短程系数与长程矩阵元。短程系数可以微扰计算,长程矩阵元虽不可计算但是普适的,可参考文献,从而计算Υ→ηc+γ过程领头阶相对论修正的衰变宽度。

关键词： NRQCD 相对修正衰变

LHC上TC2模型对qd→q′t过程的修正

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河南师范大学学报（自然科学版） 2008年第3期36卷 154-154页

作者：席艳辉申小海王学雷河南师范大学物理与信息工程学院河南新乡453007 焦作师范高等专科学校河南焦作454000

标准模型是描述强相互作用和电弱作用的基本理论.到现在为止,已有大量的实验数据和标准模型的预言相吻合.因此,标准模型得到了大家的普遍承认.但是,标准模型还存在以下问题:为解释电弱对称性自发破缺而引入的Higgs粒子还没有发现;另外,... 详细信息

标准模型是描述强相互作用和电弱作用的基本理论.到现在为止,已有大量的实验数据和标准模型的预言相吻合.因此,标准模型得到了大家的普遍承认.但是,标准模型还存在以下问题:为解释电弱对称性自发破缺而引入的Higgs粒子还没有发现;另外,λ4理论还具有平庸性;不自然性等问题.总的来说,标准模型没能很好地解决电弱对称性自发破缺机制问题,而这一问题成为当前粒子物理的重要研究课题.另外,标准模型只是一个低能的有效理论,在高能情况下即在TeV能标附近应该存在超出标准模型的新物理.为了解决标准模型中存在的问题,人们提出了很多超出标准模型的新物理模型.其中,顶色辅助的人工色(TC2)模型[1]是一种较为理想的动力学破缺理论.TC2模型不仅合理的解释了电弱对称性自发破缺和TOP夸克大质量等问题,还预言了新粒子的存在,如top-pions,top-higgs.在高能对撞机上探测这些粒子以及它们参与的物理过程,可为TC2模型的存在提供直接证据.因此,对这些新粒子所参与的过程进行研究具有重要意义.2007年投入运行的大型强子对撞机(LHC),质心能量为14 TeV,远远超过其他所有已建成对撞机的能量.运行初期的年积分亮度为10 fb-...

关键词：顶色辅助的人工色(TC2)模型相对修正产生截面