光子對撞機(jī)中單個Higgs粒子的產(chǎn)生信號.pdf

1、標(biāo)準(zhǔn)模型（SM）是現(xiàn)代粒子物理學(xué)的基石，它可以通過希格斯機(jī)制（Higgs Mechanism）解釋粒子質(zhì)量的產(chǎn)生。在希格斯機(jī)制中，弱電規(guī)范場和物質(zhì)場都是通過與一個標(biāo)量場的相互作用產(chǎn)生的，這個標(biāo)量場具有一個非零的真空期望值，它就是希格斯場（粒子）。希格斯場的自相互作用導(dǎo)致了弱電對稱 到電磁對稱 的自發(fā)對稱破缺。中間矢量玻色子 及 的發(fā)現(xiàn)以及它們的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測的質(zhì)量非常一致。但是到目前為止，還沒有實(shí)驗(yàn)證明希格斯自發(fā)對稱破缺機(jī)制中的質(zhì)量

2、產(chǎn)生機(jī)制，而且希格斯粒子一直未在實(shí)驗(yàn)上被發(fā)現(xiàn)。目前及將來碰撞機(jī)的一個最主要的任務(wù)之一就是尋找Higgs粒子并研究弱電對稱破缺機(jī)制以及規(guī)范玻色子和費(fèi)米子的質(zhì)量起源，進(jìn)一步精確檢測標(biāo)準(zhǔn)模型。目前TEVATRON，NLC，GLC都在做這方面的努力，希望能夠找到標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的物理信息。 直線對撞機(jī)（LC）上實(shí)現(xiàn)的高能 碰撞是研究粒子物理的一個重要過程，它可以為實(shí)驗(yàn)提供一個非常干凈的背景。目前已經(jīng)有許多研究 ， ， ， 等過程的文獻(xiàn)，討論

3、了光子碰撞在不同的產(chǎn)物下的散射截面。光子碰撞也給希格斯粒子的探測帶來無限希望，通過“三角單圈圖”可以產(chǎn)生單個的Higgs粒子，然后衰變成輕子對。由于在大型探測系統(tǒng)中都有 子探測器，在Higgs粒子的輕子對衰變中， 子對的實(shí)驗(yàn)測量是最成熟、最經(jīng)濟(jì)的，當(dāng)然就是最重要的。通過 子對的測量很可能是發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的一個重要方法。通過雙光子碰撞產(chǎn)生Higgs粒子并通過 子對進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量受到直接碰撞產(chǎn)生的 子對的影響。碰撞直接產(chǎn)生的 子對構(gòu)成了通過H

4、iggs粒子產(chǎn)生的 子對的背景，為了在實(shí)驗(yàn)確定此背景的大小并進(jìn)行合理的扣除，從而發(fā)現(xiàn)真正的Higgs產(chǎn)生的信號，對直接產(chǎn)生 子對的過程 進(jìn)行精確到單圈的理論計(jì)算是非常有意義。通過精確計(jì)算得出的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)比較可以提供Higgs粒子產(chǎn)生的確切信息。即：如果此過程精確的理論數(shù)據(jù)與將來的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符，說明中間過程中沒有Higgs粒子產(chǎn)生，則希格斯粒子的探測需轉(zhuǎn)希望于其他過程；如理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差較大（超出了實(shí)驗(yàn)誤差），就可能是希格斯粒子產(chǎn)生