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作者：丁芳芳河南师范大学

学位级别：硕士

黑格斯(Higgs)物理是当今高能物理中最重要的研究课题之一,随着欧洲大型强子对撞机(the Large Hadron Collider,简称LHC)的运行,物理学家们将不断揭开Higgs物理的神秘面纱。在2012年7月ATLAS实验组和CMS实验组分别宣布了在125GeV附近观... 详细信息

黑格斯(Higgs)物理是当今高能物理中最重要的研究课题之一,随着欧洲大型强子对撞机(the Large Hadron Collider,简称LHC)的运行,物理学家们将不断揭开Higgs物理的神秘面纱。在2012年7月ATLAS实验组和CMS实验组分别宣布了在125GeV附近观察到一个新的粒子态,它的性质与标准模型中的Higgs粒子的性质非常相似,但是对于电弱对称破缺机制的研究并没有随着Higgs粒子的发现而结束。Higgs粒子的发现是粒子物理的一个非常重要的进展,它暗示Higgs机制可能是正确的,同时也存在超出标准模型的新物理。Higgs粒子的耦合,包括Higgs场与规范场的耦合、Higgs场与物质场的耦合以及Higgs场的自耦合。它已成为区分不同理论方案的关键指标,并且我们可以用它来解释电弱对称破缺背后的物理机制。为此在本论文中,我们是在次最小超对称模型(theNext-to-Minimal Supersymmetric Standard Model,简称NMSSM)的框架下研究Higgs粒子的唯象学。在次最小超对称模型中,可能存在质量轻于类标准模型Higgs玻色子(SM-like Higgs)质量一半的中性Higgs标量粒子(此Higgs标量可以是CP-even Higgs或者CP-odd Higgs)。在这种情况下,类标准模型的Higgs玻色子h能够衰变到这个轻标量中性Higgs粒子对,导致LHC上的信号γγ和ZZ*被压低。本文中,我们主要是利用最新的LHC Higgs数据来验证了这样的一个可能性。首先,我们考虑各种实验限制并详细的扫描了次最小超对称模型(NMSSM)的参数空间,发现最新的LHC Higgs数据能够很容易的限制存活的参数空间和轻标量Higgs粒子的性质,例如,在3σ置信度水平这个轻标量Higgs粒子主要是以单态为主的,而且类标准模型的Higgs玻色子衰变到此轻标量Higgs的衰变分支比小于30%。再者,我们也讨论了在各种对撞机上对此轻标量Higgs粒子的探测。通过一个详细的模特卡罗模拟,我们发现在当前的Higgs数据的限制下,此轻标量Higgs粒子能够在质心能量为14TeV、积分亮度超过300fb-1的LHC上探测到。考虑到实验上Higgs粒子的探测数据越来越多以及现在高能物理探测技术日臻成熟,我们的关于轻标量Higgs粒子的研究也将变得十分有意义,对将来在对撞机上寻找此轻标量Higgs粒子具有重要的理论意义。

关键词：黑格斯粒子轻标量Higgs粒子最小超对称标准模型次最小超对称标准模型

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高能物理程序包及其应用

高能物理程序包及其应用

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作者：姚坤河南师范大学

学位级别：硕士

如今的粒子物理理论研究，已深入到极微观的层次——夸克尺度。而且随着实验数据的不断丰富，对粒子物理的理论研究更是取得了相当大的进展。在过去的几十年里，标准模型理论预言和实验的吻合表明标准模型在描述电弱物理方面是成功的。... 详细信息

如今的粒子物理理论研究，已深入到极微观的层次——夸克尺度。而且随着实验数据的不断丰富，对粒子物理的理论研究更是取得了相当大的进展。在过去的几十年里，标准模型理论预言和实验的吻合表明标准模型在描述电弱物理方面是成功的。标准模型已成为粒子物理研究的基石。虽然我们已经对物质世界基本粒子的性质和作用规律有了比较系统的认识，但各种实验的展开又不断给现有的理论模型新的挑战。随着实验对标准模型的精确测量，人们已经看到了标准模型的不完美之处。若说这仅仅是些无伤大雅的小偏差，那么近年来的宇宙观测试验则给现有的理论模型提出了巨大挑战。标准模型在解释宇宙学新发现领域显得无能为力，由此也促进了新物理模型的发展。现阶段，物理理论研究有了多种手段和较丰富实验数据素材，许多理论模型在得到实验检验的同时也在承受大量实验的挑战。在研究方法上，很多物理量的精确测量和复杂的理论计算已经可以借助先进的实验仪器和高性能的计算机而得以实现。而且很多理论都可以借助于计算机的模拟而进行唯象上的研究。如今的理论研究和科学实验联系的越来越紧密，很多理论模型都面临着实验的精确测量检验。鉴于Higgs粒子在标准模型中的重作用，寻找以及研究其性质一直是高能物理研究的热门课题。特别是最近LHC公布的Higgs粒子寻找结果使得Higgs物理再度成为焦点。超对称模型作为近年来的热点研究模型，理论本身在构造时就具有了很好的性质，在解释宇宙暗物质和一些新物理现象时也有独到之处。现在高能物理对撞机实验的能量越来越高，已经达到了可以检超对称模型的能力。本文就先简要介绍了粒子物理中标准模型和超对称模型的理论知识，然后分析了与超对称模型中Higgs物理研究相关的几个软件包：NMSSMTools，SuperISO，Feynhiggs。介绍了程序的使用，参数的输入，使用中遇到的问题解决方法。研究工作主要集中于对超对称模型中最小超对称模型（MSSM）和次最小超对称模型（NMSSM）的唯象研究。主要研究方法是考虑CERN的LHC125GeV Higgs粒子的实验限制和稀有衰变过程Bs以及暗物质直接探测实验XENON100对超对称模型中参数的限制和对Higgs物理的影响。通过对以上实验限制的综合研究，我们得出了现有实验对超对称模型参数的一些影响规律。重要的Higgs相关结论是在MSSM中实验不倾向重的CP-even Higgs粒子是类标准模型Higgs粒子。LHC很难发现通过bb H/A道发现重的非标准模型希格斯玻色子H/A，以及很难通过gb tH发现荷电Higgs粒子。

关键词：超对称黑格斯粒子最小超对称标准模型次最小超对称标准模型 Feynhiggs

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世界上最大的粒子加速器重新启动

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国外核新闻 1996年第2期 29-29页

作者：卜灵

【《日内瓦论坛报》 1995年11月4—5日报道】世界上最大的粒子加速器(对撞机)Lep 2,在本周结束了一次“维生素治疗”后重新启动。Lep 2将一直运行至21世纪初。Lep建在日内瓦和法国交界的地下,其圆周长27公里。1989年以来这台加速器一直... 详细信息

【《日内瓦论坛报》 1995年11月4—5日报道】世界上最大的粒子加速器(对撞机)Lep 2,在本周结束了一次“维生素治疗”后重新启动。Lep 2将一直运行至21世纪初。Lep建在日内瓦和法国交界的地下,其圆周长27公里。1989年以来这台加速器一直用于发射对撞粒子和分析对撞产生的子产品。能量为96吉电子伏(96 GeV)在Lep的粒子对撞并不能发现黑格斯粒子。能量比Lep高出两倍多的Lep 2即将重新进行这一研究。Lep 2与Lep的区别在于前者的超导性更好。