Higgs粒子衰變過程CP破壞現(xiàn)象研究.pdf

1、粒子物理中的標(biāo)準(zhǔn)模型(Standard Model，SM)描述了組成物質(zhì)的基本粒子以及它們之間的基本相互作用。在過去的幾十年中，標(biāo)準(zhǔn)模型的眾多理論預(yù)言不斷被高能物理實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。2012年人們?cè)诖笮蛷?qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)上發(fā)現(xiàn)了在標(biāo)準(zhǔn)模型中起關(guān)鍵作用的Higgs粒子，使得標(biāo)準(zhǔn)模型成為迄今為止最為完善的規(guī)范理論。但目前實(shí)驗(yàn)上并沒有確定標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs粒子的電荷共軛宇稱對(duì)稱性（CP）。本文通過研究Higgs粒子到τ-τ+的衰變過程并利用不同C

2、P本征態(tài)的混合角φ（本文將簡(jiǎn)稱CP混合角φ）來確定Higgs粒子的CP性質(zhì)，CP混合角φ反映了不同程度的CP破壞。該項(xiàng)研究有助于精確研究Higgs粒子的CP性質(zhì)，并為尋找能夠超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理提供參考方法，因此具有重要的物理意義。
　　本文考慮Higgs粒子的四體末態(tài)衰變H→τ-+τ+→a+b-+vτ+v-τ（a、b表示π或ρ），利用次級(jí)衰變?chǔ)印衯r、τ→ρvr中τ、π和ρ的動(dòng)量構(gòu)建了九種可觀測(cè)量。采取了兩種數(shù)值分布形式來描述

3、即:微分衰變寬度隨可觀測(cè)量變化的分布和不對(duì)稱性（Asymmetry）隨CP混合角φ變化的分布。利用高能物理軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，我們的研究結(jié)果表明:1，采用第一種分布形式時(shí)可觀測(cè)量φcp對(duì)于不同程度CP破壞的區(qū)分性最好。2，不對(duì)稱性（Asymmetry）隨CP混合角φ變化的這一新定義分布形式均能適合于所構(gòu)建的九個(gè)可觀測(cè)量，說明這個(gè)分布形式更加普適。ψ、cosφab-、φm和φan這四個(gè)可觀測(cè)量能夠獲得不對(duì)稱性與CP混合角φ一一對(duì)應(yīng)的結(jié)果