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具有T宇称的最小Higgs模型（LHT）与单个顶夸克的产生和衰变

作　者: 闻佳
导　师: 岳崇兴
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 理论物理
关键词: LHT模型顶夸克物理顶夸克反常耦合单个顶夸克的产生顶夸克稀有衰变
分类号: O572.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 15次
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内容摘要

标准模型（SM）的建立取得了巨大成功,它很好的描述了基本粒子和基本相互作用。但SM仍存在诸如含有大量自由参数、平庸性、等级性等问题,部分实验对某些物理量的测量值与SM的理论预言也有明显偏差。因此,SM被认为是一种低能有效理论。小Higgs理论是超出SM的新物理理论之一,解决了SM中的等级性问题。但是小Higgs理论受到来自精确电弱测量数据的限制。为了解决这个问题,有人在最小Higgs（LH）模型的基础上加入了一个分立的对称性“T宇称”,这就是具有T宇称的最小Higgs（LHT）模型。LHT模型是目前最具吸引力的小Higgs模型之一,它预言了很多新粒子,这些新粒子对探测新物理有很大帮助。我们的工作都是在LHT模型的基础上做的,主要计算了单个顶夸克的产生和衰变过程。它们都是研究顶夸克味改变中性流（FCNC）相互作用很好的过程。因为顶夸克是目前所知最重的基本粒子,质量接近电弱破缺标度并且几乎与所有的粒子都有耦合,所以顶夸克在探测新物理中起到重要作用.特别是与顶夸克相关的FCNC相互作用,在SM中仅在圈级产生,受Glashow-Iliopoulos-Maiani（GIM）机制压低。一些新物理却可以将这样的过程提高很多,于是可以通过顶夸克FCNC过程探索新物理。我们首先研究了ep对撞机上单个顶夸克的产生。通过计算LHT模型对反常耦合tqγ（q=u,c）的贡献,进而考虑了单个顶夸克产生的t道部分子过程eq→et。利用合适的LHT模型参数,得到在THERA上单个顶夸克产生截面可达0.14fb,比在SM中提高了很多。假设质心能量为s^1/2=1TeV的THERA积分亮度为100fb^-1,那么每年将有十几个单个顶夸克产生事例。除此之外,我们还研究了顶夸克稀有衰变过程t→qh和t→q（?）（q=u,c）。计算结果表明顶夸克稀有衰变过程在LHT模型中可以得到很大程度的提高,分支比B（t→qh）和B（t→q（?））分别达到10^-6和10^-7量级。但是这样的分支比仍低于LHC的探测敏感度。因此在LHC上还是很难通过顶夸克稀有衰变过程探测到LHT模型的效应。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章引言  6-11
  §1.1 LHT模型的提出  6-8
  §1.2 顶夸克物理的特殊意义  8-9
  §1.3 工作简介  9-11
第二章 LHT模型综述  11-16
  §2.1 规范玻色子部分  11-12
  §2.2 标量部分  12-13
  §2.3 费米子部分  13-15
  §2.4 T-odd味混合  15-16
第三章顶夸克物理综述  16-35
  §3.1 顶夸克简介  16-19
    §3.1.1 顶夸克质量  16-17
    §3.1.2 顶夸克寿命  17-18
    §3.1.3 顶夸克自旋  18
    §3.1.4 顶夸克电荷和色荷  18-19
  §3.2 强子对撞机上顶夸克的产生  19-27
    §3.2.1 顶夸克对的产生  19-21
    §3.2.2 t(?)X~0(X~0=γ,Z,H)联合产生  21-23
    §3.2.3 单个顶夸克的产生  23-27
  §3.3 顶夸克的衰变  27-35
    §3.3.1 SM中顶夸克衰变  27-30
    §3.3.2 新物理中顶夸克衰变  30-35
第四章 LHT模型下ep对撞机上单个顶夸克的产生  35-41
  §4.1 计算过程  35-38
  §4.2 数值结果  38-41
    §4.2.1 第一种情况  38-39
    §4.2.2 第二种情况  39-40
    §4.2.3 小结  40-41
第五章 LHT模型对顶夸克稀有衰变的贡献  41-46
  §5.1 LHT模型对t→qh的贡献  41-44
  §5.2 LHT模型对t→cl(?)的贡献  44-46
第六章总结  46-47
附录一研究生期间所做的工作  47-48
参考文献  48-59
致谢  59-60

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