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超对称模型中精确电弱测量与低能唯象理论

作　者: 余耀
导　师: 方祯云
学　校: 重庆大学
专　业: 理论物理
关键词: 超对称（SUSY）最小超对称模型（MSSM）次最小超对称模型（NMSSM）规范机制
分类号: O572.23
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
下　载: 31次
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内容摘要

标准模型是一个非常成熟的理论模型,它已得到国际高能物理界的广泛认可。作为实验物理的重大进展，欧洲核子研究中心（CERN）已于2013年3月在很高的置信度上证实确实存在标准模型的希格斯粒子。但标准模型无法提供暗物质的候选者，也无法保证自发性对称破缺机制中所涉及到的希格斯粒子质量的有限性。当前物理学界普遍相信存在超出标准模型的新物理，特别是超对称理论模型可以用于解决标准模型中相当多的遗留问题。基于多方面考虑，人们通常认为新物理的特征能量尺度在TeV附近，而大型强子对撞机LHC为超对称理论等新物理模型的验证提供了一个相当好的实验平台。超对称理论作为当前国际上最主要的新物理模型之一，不仅可用于解决标准模型存在的诸多重要问题，还能为大统一理论提供强有力的解决方案。近两年来，LHC7（质心对撞能量为7TeV）和LHC8（质心对撞能量为8TeV）的实验数据已排除了较轻超对称粒子并发现了125GeV的类标准模型希格斯玻色子。这些最新的实验数据可以为超对称模型中的诸多参数给出很强的物理限制。本论文在最小超对称模型和次最小超对称模型中分别给出了与精确电弱测量相关的三个重要参数S,T,U的解析表达式,并结合最新实验数据对超对称参数空间给出相应的限制。进而分析了满足各种限制条件的参数空间在精确电弱测量角度的物理含义，我们发现：1、最小超对称模型在tan50的区域在99%置信度（CL）上可以被排除2、次最小超对称模型相对而言，更能与电弱实验相符合随着LHC的深入运行，实验数据量的增大以及实验精度的不断提高，精确电弱分析在超对称中的应用将更加有效。本文最后一部分讨论了一类超对称模型的构造问题。我们提出了一个基于规范传递机制（gauge mediation）的简单模型，它能同时解释超对称中的轻规范伴子（gaugino）粒子质量问题和B问题。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 引言  8-12
2 精确电弱测量  12-20
  2.1 弱电参数 S,T,U  12-19
  2.2 弱电参数 S,T,U 参数的物理意义  19-20
3 超对称简介  20-32
  3.1 最小超对称模型简介  26-29
    3.1.1 最小超对称模型的基本要求  26-29
    3.1.2 最小超对称模型的参数  29
  3.2 次最小超对称模型的简介  29-32
4 超对称模型中 S,T,U 的解析计算  32-64
  4.1 研究背景  32
  4.2 最小超对称模型（MSSM）中 S,T,U 的计算  32-58
    4.2.1 S,T,U 玻色子部分的计算  32-53
    4.2.2 S,T,U 费米子部分的计算  53-58
  4.3 次最小超对称模型（NMSSM）中 S,T,U 的计算  58-63
  4.4 小结  63-64
5 超对称模型中精确弱电测量的研究  64-78
  5.1 研究背景  64
  5.2 超对称模型中粒子的质量谱  64-69
    5.2.1 最小超对称模型粒子质量谱  64-66
    5.2.2 次最小超对称模型粒子质量谱  66-69
  5.3 超对称模型参数空间  69-75
    5.3.1 最小超对称模型的参数空间  69-73
    5.3.2 次最小超对称模型的参数空间  73-75
  5.4 超对称模型 S,T,U 数值结果  75-77
    5.4.1 实验对 S,T,U 参数的限制  75-77
  5.5 小结  77-78
6 超对称规范机制的研究  78-86
  6.1 研究背景  78-79
  6.2 规范机制模型  79-85
    6.2.1 规范机制基础  79
    6.2.2 构建一种规范机制模型  79-85
  6.3 小结  85-86
7 总结和展望  86-88
致谢  88-90
参考文献  90-98
附录  98-104
  A. 对W1 求解玻色子，费米子的本征质量  98-100
  B. 符号和约定  100-103
  C. 作者在硕博连读期间发表/待发的文章目录  103-104
  D. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目及获奖情况  104

超对称模型中精确电弱测量与低能唯象理论

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