本文關(guān)鍵詞：基于有效拉格朗日量的Higgs相關(guān)新物理現(xiàn)象學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：探索新物理是Higgs玻色子發(fā)現(xiàn)之后粒子物理學(xué)界的首要目標(biāo)。目前已知的新物理模型都還沒有實(shí)驗(yàn)證據(jù),因此相比于逐個(gè)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷恼_性,未來的實(shí)驗(yàn)更需要一種不依賴于模型的方法,對所有模型進(jìn)行判斷。絕大多數(shù)的新物理模型,如果其高能自由度被積分掉,都可以寫成包含高維有效算符的有效拉格朗日量形式,區(qū)別只是有效算符的系數(shù)1不同。因此,基于有效拉格朗日量的現(xiàn)象學(xué)為模型檢驗(yàn)提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),在新物理研究中被廣泛采用。本文著眼于與Higgs玻色子相關(guān)的有效拉格朗日量,利用有效算符表示Higgs玻色子參與的反常耦合,研究其在LHC和Higgs工廠兩種對撞機(jī)上的現(xiàn)象學(xué)。LHC相關(guān)的工作考慮包含至少兩個(gè)Higgs玻色子的多Higgs場混合體系。假設(shè)最輕的h即是已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的Higgs玻色子;而次輕的H為中性,具有6維的反常耦合。H是這部分工作的研究對象。Higgs場之間的混合效應(yīng)通過引入額外參數(shù)來描述。本文計(jì)算了同時(shí)考慮不止一個(gè)Higgs玻色子的情況下的規(guī)范玻色子散射S矩陣幺正性對反常耦合常數(shù)的約束,并提出利用反常耦合壓低H的相關(guān)信號,進(jìn)而使其避免被目前LHC的實(shí)驗(yàn)排除的思想。利用幺正性約束和重調(diào)實(shí)驗(yàn)限制的思想,本文最終得到了H存在需要滿足的參數(shù)條件,并指出在14TeV的LHC上,可以通過VH聯(lián)合產(chǎn)生過程檢驗(yàn)H的存在性及反常耦合。在Higgs工廠的工作中,本文提出了e+e-→γh過程可以在Higgs工廠上探測與Higgs玻色子h 2相關(guān)的新物理效應(yīng)。本文分別計(jì)算了標(biāo)準(zhǔn)模型中和考慮6維反常耦合后的γh過程截面,并給出了該過程對6維反常耦合的靈敏度。結(jié)果表明,對一些反常耦合算符,γh過程比目前的實(shí)驗(yàn)更敏感。而且,γh過程只有兩個(gè)未知的6維反常耦合自由度,遠(yuǎn)少于Higgs-Z聯(lián)合產(chǎn)生過程。因此其實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以有效減少反常耦合常數(shù)的簡并度,并給出所有相關(guān)常數(shù)的約束條件,這對了解新物理機(jī)制至關(guān)重要:所有不符合約束條件的新物理模型都將被排除。在Higgs工廠(如CEPC或TLEP)前期的運(yùn)行階段,γh過程就有可能發(fā)現(xiàn)新物理信號,或?qū)ζ浣o出更嚴(yán)格的限制。
【關(guān)鍵詞】：有效拉格朗日量 新物理 現(xiàn)象學(xué) 中性重Higgs玻色子 Higgs-光子聯(lián)合產(chǎn)生
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O572.214
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 主要符號對照表8-9
• 第1章 引言9-25
• 1.1 課題背景9-11
• 1.2 新物理理論11-16
• 1.2.1 超對稱理論（SUSY）11-13
• 1.2.2 雙Higgs二重態(tài)模型（2HDM）13-16
• 1.2.3 小結(jié)16
• 1.3 有效拉格朗日量16-23
• 1.3.1 有效場論16-17
• 1.3.2 高維有效算符的拉格朗日量17-22
• 1.3.3 高維有效算符的實(shí)驗(yàn)約束22-23
• 1.4 現(xiàn)象學(xué)23
• 1.5 論文的結(jié)構(gòu)23-25
• 第2章 不依賴模型的反常、中性、重Higgs玻色子理論25-53
• 2.1 問題的提出25-26
• 2.2 Higgs玻色子與標(biāo)準(zhǔn)模型粒子的反常耦合26-33
• 2.2.1 反常Yukawa耦合26-28
• 2.2.2 反常規(guī)范耦合28-33
• 2.3 電弱規(guī)范玻色子散射的幺正性對反常耦合常數(shù)的約束33-38
• 2.4 LHC第一階段實(shí)驗(yàn)對反常耦合常數(shù)的約束38-51
• 2.4.1 ATLAS和CMS對Higgs玻色子存在性的測量方法介紹38-40
• 2.4.2 HVV反常耦合的參數(shù)化40-41
• 2.4.3 反常耦合常數(shù)的約束計(jì)算41-50
• 2.4.4 計(jì)算的合理性討論50-51
• 2.5 本章小結(jié)51-53
• 第3章 Higgs工廠上的新物理探測：Higgs-光子聯(lián)合產(chǎn)生過程53-71
• 3.1 問題的提出53-56
• 3.2 標(biāo)準(zhǔn)模型中Higgs-光子聯(lián)合產(chǎn)生過程的計(jì)算56-60
• 3.3 通過Higgs-光子聯(lián)合產(chǎn)生過程探測新物理：有效拉格朗日量60-65
• 3.4 Higgs-光子聯(lián)合產(chǎn)生過程中超對稱頂夸克的一圈圖效應(yīng)65-68
• 3.4.1 只考慮超對稱頂夸克的自然超對稱模型65-67
• 3.4.2 用有效拉格朗日量表示超對稱頂夸克的一圈圖67-68
• 3.5 本章小結(jié)68-71
• 第4章 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-80
• 致謝80-82
• 附錄A 電弱規(guī)范玻色子在殼時(shí)HVV的反常耦合計(jì)算82-87
• A.1 H → WW82-84
• A.2 H → ZZ84-87
• 附錄B Passarino-Veltman積分87-89
• 附錄C 不同的6維有效算符基底下Wilson系數(shù)的變換89-91
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果91

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳小林,張慶營;玻色子親態(tài)比系數(shù)的公式(Ⅰ)——三玻色子親態(tài)比系數(shù)的顯示式[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1992年04期

2 張慶營，馮芒，王保林;玻色子表面相互作用與核譜（二）[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年05期

3 張慶營，陳小林，馮芒，闕建中;三玻色子核的核譜研究[J];高能物理與核物理;1994年04期

4 張慶營，，馮芒，陳小林，方細(xì)明;玻色子親態(tài)比系數(shù)的公式（Ⅱ）─—四玻色子親態(tài)比系數(shù)的顯示式[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年03期

5 劉明輝;祝成光;;W玻色子極化的蒙特卡羅研究[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2008年05期

6 楊國琛;羅遼復(fù);陸W

本文編號：350667