小Higgs理論預言的新規(guī)范玻色子的唯象研究.pdf

1、標準模型(SM)很好的描述了強、弱、電相互作用，與目前大多數(shù)實驗符合得很好，是比較成功的理論．但是SM仍有自由參數(shù)較多、平庸性、不自然性等問題，部分實驗也與SM的理論預言有明顯偏差。因此普遍認為SM僅是一種低能有效理論，在SM之外應該有新物理存在．小Higgs理論是一可能的新物理理論． 本文對小Higgs理論進行了簡介。基于擴展的規(guī)范群結構，可以把眾多小Higgs模型分為“直積群”模型和“簡單群”模型兩類．最小Higgs模型(L

2、H模型)和SU(3)簡單群模型(SU3LH模型)是兩類模型中的代表，通過對這兩個模型的唯象研究可以反映眾多小Higgs模型的一般唯象特點。LH模型和SU3LH模型預言了很多新粒子，這些新粒子在即將建成的大型強子對撞機(LHC)上以及未來的國際高能線性對撞機(ILC)上可能產(chǎn)生明顯的信號被觀測到．關于這些小Higgs理論所預言的新粒子的對撞機唯象研究，可以對LHC等實驗探索這些新粒子進行理論預言和指導從而檢驗小Higgs理論，具有很大的意

3、義． 首先研究了在LHC上通過頂夸克和新荷電規(guī)范玻色子(LH模型預言的W<'-><,H>，SU3LH預言的S-)的聯(lián)合產(chǎn)生來檢驗LH模型和SU3LH模型，即研究能否在LHC上通過過程pp→bg→tW<'->,<,H>和pp→bg→tX<'->來觀測到小Higgs理論所預言的新荷電規(guī)范玻色子W<'-><,H>或X<'->．我們計算了在LHC上這兩個過程的產(chǎn)生截面σ<,W>和σ<,x>，分析了這兩個過程的信號和背景并計算了信噪比N<

4、,W>和N<,X>．通過我們的分析計算，表明在LHC上，tW<'-><,H>或tX<'->聯(lián)合產(chǎn)生過程能被大量產(chǎn)生．然而，因為這些過程的背景很大，信噪比N<,W>和N<,X>在多數(shù)參數(shù)空間較?。贚HC上，不大可能通過過程pp→bg+X→tX<'->+X探測到新規(guī)范玻色子X<'->．對新規(guī)范玻色子W<'-><,H>，在部分參數(shù)空間內，可通過過程pp→g6+X→tW<'-><,H>+X探測到． 還通過ILC和THERA上的eγ、e

5、p對撞，研究了具有T宇稱的最小Higgs模型(LHT模型)預言的T宇稱為奇的新規(guī)范玻色子B<,H>和新費米子(L或Q)的聯(lián)合產(chǎn)生，即通過過程e<'+>e<'->→e<'->γ→L<'->B<,H>和過程ep→γq→B<,H>Q來檢驗LHT模型。我們計算了這兩個過程的產(chǎn)生截面σ<,L>和σ<,Q>，分析了這兩個過程的信號和背景并計算了信噪比R<,L>和R<,Q>。結果表明以上兩過程的截面和信噪比都很大，在未來的ILC和THERA上可以通過