【摘要】：標(biāo)準(zhǔn)模型是將電弱理論與量子色動(dòng)力學(xué)結(jié)合起來的理論模型,是描述自然界中三種作用力(電磁、弱以及強(qiáng)相互作用力,引力除外)的理論框架。過去幾十年對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行了許多精確測(cè)量,幾乎都證實(shí)了標(biāo)準(zhǔn)模型可以很好的描述電弱相互作用以及強(qiáng)相互作用。該模型最后一個(gè)未被發(fā)現(xiàn)的粒子——Higgs在2012年7月在歐洲核子中心宣布在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)LHC(the CERN Large Hadron Collider,LHC)上發(fā)現(xiàn),至此,粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型可以算是非常完善了。雖然標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)很完善,然而仍然有一些問題在標(biāo)準(zhǔn)模型中并不能得到令人滿意的答案,比如:在標(biāo)準(zhǔn)模型中,電弱與強(qiáng)相互作用的規(guī)范耦合不能統(tǒng)一;標(biāo)準(zhǔn)模型要給出125GeV Higgs需要極其不自然的精細(xì)調(diào)節(jié);標(biāo)準(zhǔn)模型不能提供暗物質(zhì)的候選者;還有中微子質(zhì)量問題以及μ子反常磁矩問題等等。為了解決標(biāo)準(zhǔn)模型遇到的這些問題,物理學(xué)家們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行了許多擴(kuò)充,其中最流行的是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的超對(duì)稱擴(kuò)充,比較簡(jiǎn)單的超對(duì)稱模型是在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的對(duì)稱群進(jìn)行最小超對(duì)稱擴(kuò)充得到的最小超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型(MSSM),以及為了解決MSSM中遇到的所謂“μ問題”而增加了一個(gè)額外單態(tài)場(chǎng)得到的次最小超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型(NMSSM),等等。這些模型為標(biāo)準(zhǔn)模型遇到的問題的解決提供了很好的方案。本文的主要工作是對(duì)由廣義反常傳遞的一種特殊偏轉(zhuǎn)機(jī)制得到的次最小超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型的研究。在次最小超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型的超勢(shì)的卡勒勢(shì)中加入新的全純項(xiàng),引入新的媒介場(chǎng)與物質(zhì)場(chǎng)相互作用,偏轉(zhuǎn)反常傳遞的軌跡,得到正的標(biāo)量輕子質(zhì)量。在本方案中,能夠更容易地給出電弱對(duì)稱性破缺,得到軟超對(duì)稱破缺譜,給出125GeV的Higgs粒子,以及就μ子反常磁矩給出NMSSM的貢獻(xiàn),而且提供了能滿足直接與間接探測(cè)的暗物質(zhì)候選者。
【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】：2018
【分類號(hào)】：O572.2
【圖文】：

圖 1.1：標(biāo)量場(chǎng) 在μ > 0 左圖 ， < 0(右圖)情況下的勢(shì)能圖。當(dāng)μ < 0時(shí)，勢(shì)能的最小值出現(xiàn)在 = μ + = 0， 0| |0 ≡ = ≡ ，如圖 1.1 的右圖。我們稱這個(gè)值±ν ≡ 0| |0 標(biāo)量場(chǎng)φ的真空期待值。此時(shí)，L 就不再是質(zhì)量為μ的粒子的拉矢量了，為了解釋理論的正確性，在極小值ν附近定義場(chǎng)σ為：φ = ν + σ。那么新場(chǎng)的拉矢量應(yīng)該為： =12 ( ) 4+ . (2.2.2)這是質(zhì)量m = 2μ 的標(biāo)量場(chǎng)的拉矢量，其中σ 和 是標(biāo)量場(chǎng)的自相互作用項(xiàng)。因?yàn)橛笑?的項(xiàng)，所以鏡像對(duì)稱自然就破缺了。這是最簡(jiǎn)單的對(duì)稱性自發(fā)破缺的例子。接下來不妨考慮一點(diǎn)兒復(fù)雜些的情況——四標(biāo)量場(chǎng) , = 0,1,2,3。拉矢量為： =12 12( ) 14( ) (2.2.3)它是在在四維轉(zhuǎn)動(dòng)群O(4)的變化下不變的，對(duì)于任何的正交矩陣 R都有 ( ) = ( )。仍然令μ < 0，勢(shì)能在 = ≡ 處有最小值，當(dāng)然ν就是真空期待

= 12+ ( ) + (12+16+ . .) (3.3.17)3.3.3 NMSSM 中的 muon g-2μ子反常磁矩[8,9]是一個(gè)研究可能偏離標(biāo)準(zhǔn)模型的非常有價(jià)值量子效應(yīng)。μ的磁矩定義為：= ge2m(3.3.18)其中 m是μ子的質(zhì)量，e是電荷數(shù)，s是其自旋，g是旋磁比（根據(jù)經(jīng)典能級(jí)的狄拉克方程，g=2）。然而量子效應(yīng)會(huì)使這個(gè)值有所偏移，這個(gè)偏移就叫反常磁矩：a ≡12( 2) (3.3.19)標(biāo)準(zhǔn)模型對(duì)μ子反常磁矩的單圈修正貢獻(xiàn)[34,35]具體見圖：

這就保證了由單態(tài)場(chǎng)真空期待值決定的媒介場(chǎng)的質(zhì)量不會(huì)改變基于 Fφ的初始AMSB 預(yù)測(cè)。單態(tài)場(chǎng)的真空期待值的區(qū)間應(yīng)該是：10 < < 10（可以與f 的實(shí)驗(yàn)限制[76]一致）。具有極強(qiáng)模型依賴性的軸微子的質(zhì)量既可以比 SUSY 標(biāo)度小得多，也可以比 SUSY 標(biāo)度大得多。一些模型預(yù)測(cè)的m 跟引力子的超對(duì)稱伴子（引力微子）3/2m[76]的質(zhì)量在同一能級(jí)，然而 SUSY 全局自發(fā)破缺預(yù)測(cè)的m 的能級(jí)應(yīng)該在(M / )[77]。所以，軸微子質(zhì)量作為一個(gè)自由參數(shù)，假設(shè)軸微子的相互作用可以在U(1) 對(duì)稱性下得到。如果軸微子比較重，最輕的 neutralino就是暗物質(zhì)候選者；如果軸微子是 LSP（最輕的超對(duì)稱粒子），那么軸微子就可以作為了暗物質(zhì)候選者，帶有色荷或者電荷的 NLSP（次輕的超對(duì)稱粒子）能衰變到軸微子且能非熱地給出軸子暗物質(zhì)殘留密度。下面基于 LSP 的性質(zhì)對(duì)我們的數(shù)值結(jié)果進(jìn)行討論：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 B.Lee Roberts;;Status of the Fermilab muon (g-2) experiment[J];中國(guó)物理C;2010年06期

本文編號(hào)：2750663