top夸克及其超伴子的唯象研究.pdf

1、作者姓名：指導(dǎo)教師：學(xué)位類別：學(xué)科專業(yè)：培養(yǎng)單位：密級：中國科學(xué)院大學(xué)UniversityofChineseAcademyofSciences博士學(xué)位論文武雷楊金民研究員中國科學(xué)院理論物理研究所理學(xué)博士理論物理中國科學(xué)院理論物理研究所2013年5月摘要探尋標(biāo)準(zhǔn)模型(SM)之外的新物理是當(dāng)前粒子物理學(xué)最重要的任務(wù)之一。top夸克由于其質(zhì)量接近電弱能標(biāo)，因此，對top夸克性質(zhì)的研究將有助于我們尋找新物理信號。最近，CDF齊ID0實驗組對t鏟

2、生過程的前后不對稱性(A鼻8)進(jìn)行了測量，結(jié)果表明實驗測量值與SM理論值有2盯的偏離。特別是隨后CDF和DO實驗組分別在t稿不變質(zhì)量區(qū)間(砜f450GeV)測量到的偏差更是高達(dá)34盯和30盯。這一偏離很可能暗示著新物理的存在。這篇論文的一個主要內(nèi)容是系統(tǒng)的總結(jié)并研究top夸克前后不對稱性的新物理解釋以及如何在LHC上對相關(guān)新物理模型進(jìn)行檢驗，具體包括：在R宇稱破缺的最小超對稱模型(RPVMSSM)和第三代增強(qiáng)的左右手模型(3LR)中，我

3、們分別研究了通過交換b夸克超伴子的乜道和Z7的t道的機(jī)制去解釋top夸克前后不對稱性。我們發(fā)現(xiàn)在實驗允許的參數(shù)空間內(nèi)3LR和RPVMssM(A”)可以增強(qiáng)Ak，使理論預(yù)言和實驗測量值在2仃范圍內(nèi)符合，尤其是3LR模型可以將Ak最大增強(qiáng)至12％?？紤]到大部分解釋top夸克前后不對稱性的新物理模型引入了與top夸克相關(guān)的新的手征相互作用，我們分別在RPVMSSM、3LR和軸膠子模型中研究了新粒子對top夸克對產(chǎn)生過程的自旋極化不對稱性和自旋

4、關(guān)聯(lián)的影響。我們發(fā)現(xiàn)在能夠解釋A魯日的參數(shù)范圍內(nèi)三個模型預(yù)言的自旋極化不對稱性都可被增強(qiáng)至!IJLHC的可觀測水平，但自旋關(guān)聯(lián)只有在RPVMSSM(入”)和軸膠子模型可以很大增強(qiáng)。我們還注意到在解釋top夸克前后不對稱性的新物理模型中，有一類具有味改變中性流(FCNC)相互作用的Z’模型，它將導(dǎo)致LHC上同號top夸克對的大量產(chǎn)生以及top夸克FCNC衰變過程的增強(qiáng)。通過對兩個這樣的Z’模型的研究，我們發(fā)現(xiàn)在滿足實驗限制并解釋A魯R的參