粒子物理標準模型成功的統(tǒng)一并描述了電磁相互作用,弱相互作用和強相互作用,并涵蓋了所有已知的基本粒子。隨著頂夸克、τ中微子和Higgs玻色子的發(fā)現(xiàn),標準模型的預言一步步被證實,其理論指導地位也不可撼動。雖然標準模型在理論上是自洽的,并且已經(jīng)在提供實驗預測方面取得了巨大的成功,但仍存在一些不足,比如它存在“規(guī)范等級”問題,也沒能提供暗物質(zhì)和暗能量的候選者等。這表明我們應在標準模型的基礎(chǔ)上進行擴充,尋找超出標準模型的新物理,超對稱理論就是標準模型擴充的一個重要方向。本文以最小超對稱模型(MSSM)為基礎(chǔ),討論了Higgs粒子質(zhì)量及相關(guān)應用,并對MSSM和其擴展模型進行了系統(tǒng)的研究。我們在MSSM的基礎(chǔ)上引入矢量粒子,稱其為帶有矢量粒子的最小超對稱模型(MSSMV)。MSSM通過超對稱性質(zhì)解決了標準模型的“規(guī)范等級”問題,并預言了輕的中性Higgs玻色子h~0質(zhì)量只能通過輻射修正超過Z玻色子的質(zhì)量�，F(xiàn)在以提升h~0質(zhì)量為主要動機已經(jīng)發(fā)展了一些擴展超對稱的模型。比如一些研究第四代夸克或輕子的模型,但在超對稱的框架下,為了避免實驗上尋找超對稱粒子的限制,第四代的夸克質(zhì)量就會太重而破壞微擾論,并且會被電弱參數(shù)的限制排除,且超對稱規(guī)范耦合系數(shù)的統(tǒng)一也不能實現(xiàn),這些問題可以通過引入額外的矢量粒子來解決,如果矢量超多重態(tài)中的標量粒子比費米子重,其對m_(h0)就有一個正的修正。通過研究我們發(fā)現(xiàn):1、MSSMV中Higgs質(zhì)量的一圈修正主要依賴于夸克、標夸克之間的質(zhì)量劈裂和標夸克之間的質(zhì)量劈裂,這導致了半退耦效應,即當夸克和標夸克一輕一重,或標夸克二重態(tài)質(zhì)量劈裂很大時,重的粒子退耦,但輕的粒子還對Higgs質(zhì)量有大的貢獻。2、在MSSMV中存在著參數(shù)空間,使得類標準模型的Higgs質(zhì)量達到LHC實驗結(jié)果125GeV,模型實現(xiàn)了提高Higgs質(zhì)量的主要目標。3、在MSSMV允許的參數(shù)空間內(nèi),存在質(zhì)量為幾百個GeV的類矢量夸克,可能會在將來的LHC上觀測到。
【學位單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：O572.2

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本文編號：2825724