中性top介子對輕子味破壞過程和tγ、tZ產生的貢獻.pdf

1、粒子物理的標準模型(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.標準模型創(chuàng)建四十年來已被大量的精確實驗所驗證，但是它不能解釋電弱對稱性破缺來源，而且其標量場部分存在平庸性、不自然性等問題。因此，標準模型并不是一個終極理論，它只是一種低能有效理論，在標準模型之外應該存在新物理。為此，人們進行了積極的、有意義的探索，提出了許多新理論，如超對稱(SUSY)理論、人工色(Technicolor)理論等。其中，頂色輔助的人工色(

2、TC2)模型就是現在非常流行的一種新物理模型。 本文首先研究了TC2模型預言的中性top介子πt0對輕子味破壞(LFV)過程li→ljγ，li→ljlkll，t→clilj和Z→lilj的貢獻?？紤]到當前μ→eγ實驗上限對TC2模型自由參數mπt和k的限制，我們得到在TC2模型整個參數空間內分支比Br(τ→eγ)近似等于Br(τ→μγ)，數值結果至少比當前τ→lγ實驗限制低四個量級，因此不能在將來的實驗中探測到；分支比Br(μ→

3、3e)的值大約等于2.87×10-14，在下一代對撞機實驗中有可能觀測到中性top介子對此過程的修正效應.分支比Br(τ→3e)≌Br(τ→2eμ)和Br(τ→3μ)≌Br(τ→2μe)的值遠低于實驗給出的這些過程的實驗上限，因此將來的實驗不可能通過這些過程探測πt0的可能跡象；對于LFV過程t→clilj，Br(t→cee)、Br(t→cμμ)的值小于Br(t→cττ)的值。選取合理的參數值，分支比Br(t→cττ)的值可達到7.1×

4、10-7.因此，若要通過LFV過程t→clilj探測中性top介子πt0的可能物理跡象應首先考慮過程t→cττ. 其次，在TC2模型中研究了中性top介子πt0通過FC標量耦合πt0τli對此過程產生的貢獻.計算得出分支比Br(Z→τl)的數值范圍為8.7×10-15～3.6×10-14；分支比Br(Z→μe)的數值范圍為5×10-16～8.3×10-15，這有可能在將來的高能實驗中探測到這一跡象. 最后，在TC2模型中

5、研究了HERA和THERA對撞機上中性top介子πt0通過反常頂夸克耦合tcγ和tcz對過程γc→tγ和γc→tZ產生貢獻.計算結果表明：在TC2模型整個參數空間，過程ep→γc→tγ散射截面σtγ(s)比過程ep→γc→tZ的散射截面σtZ(s)大.在HERA對撞機上每年最多產生20個tγ事例、10個tZ事例，這是很難探測到的；而在THERA對撞機上每年可以產生幾百個tγ事例和tZ事例，這是很容易探測到的，所以可以在THERA對撞機上