【摘要】：標(biāo)準(zhǔn)模型的建立是上個(gè)世紀(jì)粒子物理取得的最大成就,它完成了電磁和弱相互作用的統(tǒng)一,在描述自然界已觀察到的各種粒子及它們間的相互作用時(shí)取得了巨大的成功。然而最近的研究又表明,標(biāo)準(zhǔn)模型仍然是一個(gè)需要改進(jìn)擴(kuò)充的理論。從理論本身來看,標(biāo)準(zhǔn)模型中包含了太多的自由參數(shù),并且無法實(shí)現(xiàn)規(guī)范耦合常數(shù)的統(tǒng)一,在解釋希格斯質(zhì)量方面更是存在有嚴(yán)重的規(guī)范等級(jí)問題;在實(shí)驗(yàn)上,標(biāo)準(zhǔn)模型中預(yù)言的無質(zhì)量中微子也被證實(shí)是有質(zhì)量的,而且模型無法給出合適的暗物質(zhì)候選者。標(biāo)準(zhǔn)模型遇到的種種困難急需有新物理模型來解釋。超對(duì)稱理論是各種新物理模型中最流行的一種,通過引入大量的新粒子,它可以解決標(biāo)準(zhǔn)模型中的規(guī)范等級(jí)問題,提供合適的暗物質(zhì)候選者,實(shí)現(xiàn)規(guī)范耦合常數(shù)的統(tǒng)一等。但超對(duì)稱的保持意味著標(biāo)準(zhǔn)模型粒子與其超對(duì)稱伴子應(yīng)具有相同的質(zhì)量,由于實(shí)驗(yàn)上并未觀察到超對(duì)稱伴子,所以超對(duì)稱必定是破缺的。通常的做法是在保持超對(duì)稱的拉氏量中人為的放入破壞超對(duì)稱的軟破缺項(xiàng)以實(shí)現(xiàn)超對(duì)稱的破缺,但這樣做在理論中引入了大量的軟破缺參數(shù),那么一個(gè)很自然的問題便是如何解釋這些軟破缺參數(shù)。理論發(fā)現(xiàn),軟破缺參數(shù)的性質(zhì)與超對(duì)稱破缺的傳遞機(jī)制密切相關(guān),現(xiàn)今最常見的超對(duì)稱破缺傳遞機(jī)制有引力傳遞(),規(guī)范傳遞(),反常傳遞()三種。其中的反常傳遞由于所引入的自由參數(shù)最少而一直被人們所喜愛,這也是我們本文中討論的重點(diǎn)。但在反常傳遞機(jī)制中,最小超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型的自由參數(shù)只有引力微子的質(zhì)量,理論預(yù)言的標(biāo)量輕子質(zhì)量為負(fù)。雖然偏轉(zhuǎn)的反常傳遞機(jī)制可以通過引入信使場(chǎng)解決標(biāo)量輕子的負(fù)質(zhì)量問題,但往往會(huì)面臨規(guī)范耦合在大統(tǒng)一能標(biāo)處變強(qiáng)、普朗克能標(biāo)下出現(xiàn)朗道極點(diǎn)和模型構(gòu)造等方面的困難。為避免一般偏轉(zhuǎn)反常傳遞機(jī)制遇到的困難,本篇文章中對(duì)此機(jī)制進(jìn)行了一定的改進(jìn)。本文的主要工作是通過在卡勒勢(shì)中引入希格斯-信使場(chǎng)混合以實(shí)現(xiàn)反常傳遞機(jī)制的最小湯川偏轉(zhuǎn),然后系統(tǒng)研究了超對(duì)稱軟破缺項(xiàng)的解析形式,得到了合適的最小超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型質(zhì)量譜。數(shù)值結(jié)果顯示,本模型中最輕的普通超對(duì)稱粒子()不能作為合適的暗物質(zhì)候選者。因此論文在偏轉(zhuǎn)機(jī)制中加入了超對(duì)稱擴(kuò)充的(1(5軸子((64)9))模型,它可以使軸微子((64)9))作為以充當(dāng)合適的暗物質(zhì)候選者。
【圖文】：

我們考慮費(fèi)米子場(chǎng)和希格斯場(chǎng)耦合產(chǎn)生的單圈修正，如圖一貢獻(xiàn)的修正為： ④ ⑤ 是紫外截?cái)嗄軜?biāo)，即新物理必須起作用的能標(biāo)，通常取 ④ ⑤，，這意味著 的單圈修正要比其實(shí)驗(yàn)值④ ⑤ 高出近 個(gè)數(shù)量級(jí)。為了消除費(fèi)米子引起的希格斯質(zhì)量的巨大修正，人們?cè)O(shè)想能否引入某種新的玻色子，當(dāng)新粒子與希格斯場(chǎng)耦合時(shí)，玻色圈引起的修正為： ④ ⑤若新引入的粒子和費(fèi)米子間存在某種聯(lián)系的話我們很自然的期望它們引起的修正可以完全抵消，而這種想法最終證明也是可行的，這也是超對(duì)稱思想的重要起源。圖 1 希格斯粒子質(zhì)量平方 的單圈修正。

首先重寫一下標(biāo)準(zhǔn)模型拉氏量中的 ④ ⑤變導(dǎo)數(shù) 和規(guī)范場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)張量 ，定義為： ④ ⑤ ， ④ ⑤ ⑤群的結(jié)構(gòu)常數(shù)， 是 矩陣。 ⑤， 個(gè)帶顏色的夸克場(chǎng)組成 ④ ⑤ 圖 2 耦合常數(shù)隨能標(biāo)的跑動(dòng)。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O572.2

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本文編號(hào)：2603839