本文選題：標(biāo)準(zhǔn)模型　切入點(diǎn)：有效場(chǎng)論　出處：《清華大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：基于有效場(chǎng)論思想的有效拉氏量方法是一種模型無關(guān)的探索超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理的方法。通過有效拉氏量中高維有效算符的系數(shù),也即所謂的反常耦合,可以將新物理在低能下的效應(yīng)參數(shù)化。已有的關(guān)于反常耦合的研究,主要集中在Higgs和規(guī)范玻色子相關(guān)的部分,而很少涉及到費(fèi)米子。本文主要研究費(fèi)米子的反常電弱耦合,利用所有由費(fèi)米子和電弱規(guī)范玻色子構(gòu)建的、滿足標(biāo)準(zhǔn)模型S U(3)c×S U(2)L×U(1)Y對(duì)稱性的、CP守恒的6維算符,我們計(jì)算了費(fèi)米子的反常電弱耦合對(duì)于不同過程、尤其是高能對(duì)撞機(jī)上的過程的影響。我們認(rèn)為這項(xiàng)工作是對(duì)反常耦合研究的一個(gè)非常重要的補(bǔ)充和擴(kuò)展。對(duì)于輕子的反常耦合,我們首先研究了已有的電弱精確測(cè)量相關(guān)的實(shí)驗(yàn)對(duì)反常耦合的約束,包括LEP上的e~+e~-→W~+W~-過程截面以及W和Z的輕子衰變的寬度等隨反常耦合的變化,在假定反常耦合引起的偏差不會(huì)大于5%的條件下,現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以給出O(0.1-1)TeV-2量級(jí)的約束。我們還進(jìn)一步研究了未來的高能正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),即√s=500 GeV和√s=1 TeV的ILC探測(cè)反常耦合的能力,通過分析e~+e~-→W~+W~-過程截面關(guān)于末態(tài)W的出射角度θ的分布,找到了能夠提高探測(cè)反常耦合精度的cosθ截?cái)?最終在同樣假定5%偏差的條件下,得到了對(duì)反常耦合的O(0.01-0.1)TeV-2量級(jí)的約束。對(duì)于夸克的反常耦合,我們主要研究了8 TeV和14 TeV的LHC實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪o出的約束。我們計(jì)算了8 TeV和14 TeV的LHC上的pp→W~+W~-過程、以及作為補(bǔ)充的pp→ZZ/Zγ/γγ過程的截面隨反常耦合的變化,通過分析反常信號(hào)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分布,找到了一系列能夠提高探測(cè)精度的運(yùn)動(dòng)學(xué)截?cái)?在假定偏差不超過20%的條件下最終得到了對(duì)反常耦合的O(0.1-1)TeV-2量級(jí)的約束。我們?cè)谟?jì)算中發(fā)現(xiàn)了反常頂角之間的相消效應(yīng),為了避免這一效應(yīng)導(dǎo)致的探測(cè)精度的降低,我們進(jìn)一步考慮了一類只包含反常三線頂角的過程,如pp→W*→lν和pp→Z*/γ*→l+l-,利用這一過程得到的約束比pp→W~+W~-這類過程提高了1到2個(gè)量級(jí)。我們還簡單的討論了如何區(qū)分不同反常耦合的效應(yīng),并引入χ2函數(shù)具體計(jì)算了不同反常耦合在運(yùn)動(dòng)學(xué)分布上的不同。
[Abstract]:The effective Lagrangian method based on the theory of effective field theory is a model-independent method for exploring new physics beyond the standard model. By means of the coefficients of the high-dimensional effective operators in the effective Lagrangian, that is, the so-called anomalous coupling, It is possible to parameterize the effects of the new physics at low energy. The existing studies on anomalous coupling are mainly focused on the parts of Higgs and gauge bosons, but seldom on fermions. In this paper, the anomalous weak coupling of fermions is studied. Using all the six dimensional operators of CP conservation constructed from fermions and electrically weak gauge bosons that satisfy the standard model S U ~ (3) C 脳 U ~ (2) U ~ (2 +) L 脳 U ~ (1) Y symmetry, we calculate the anomalous weak coupling processes of fermions for different processes. Especially the influence of the process on the high-energy collider. We think this work is a very important supplement and extension to the anomalous coupling research. We first study the constraints on anomalous coupling by existing experiments related to the measurement of electrical weakly precise measurements, including the ewe on LEP. 鈫扷nder the assumption that the deviations caused by anomalous coupling are not greater than 5%, the variation of the cross section and the width of the lepton decay of W and Z with anomalous coupling is assumed. The existing experimental results can give the constraints of the order of O _ (0.1) ~ (-1) TeV ~ (-2). We have also further studied the ability of the future high-energy positron collider, that is, the ILC of #number0# GeV and 1 TeV, to detect anomalous coupling. 鈫扵he distribution of the exit angle 胃 of the cross section of the WW ~ (-) process with respect to the final state W is found, and the cos 胃 truncation which can improve the detection accuracy of anomalous coupling is found. Finally, under the same assumption of 5% deviation, In this paper, we obtain the constraints of order of magnitude 0. 01-0. 1 of TeV-2 for anomalous coupling. For the anomalous coupling of quarks, we mainly study the constraints that can be given in the LHC experiments of 8 TeV and 14 TeV. We calculate the pp on LHC of 8 TeV and 14 TeV. 鈫扺 ~ WN-process, and the pp as a complement. 鈫扵he cross-section of ZZ/Z 緯 / 緯 緯 process changes with anomalous coupling. By analyzing the kinematic distribution of anomalous signals, a series of kinematic truncations are found to improve the detection accuracy. Under the assumption that the deviation is no more than 20%, we finally obtain the constraint of the order of 0. 1-1 / 1 TeV-2 for anomalous coupling. In order to avoid the decrease of detection accuracy caused by this effect, we have found the elimination effect between abnormal vertices. We further consider a class of processes that contain only anomalous three-wire vertices, such as pp. 鈫扺 *. 鈫扸 and pp. 鈫抁ang / 緯 *. 鈫扡 l l, the constraints obtained by using this process are higher than pp. 鈫扺e also briefly discuss how to distinguish the effects of different anomalous coupling, and introduce 蠂 2 function to calculate the difference of kinematic distribution of different anomalous coupling.
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O572.2

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本文編號(hào)：1643782