本文關(guān)鍵詞：新物理模型中125GeV附近Higgs玻色子產(chǎn)生過程的唯象研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自然界存在著四種相互作用：弱相互作用、電磁相互作用、強相互作用及引力相互作用。標準模型在描述自然界已知的粒子及弱、電磁、強相互作用方面取得了巨大成功,尤其是2012年,大型強子對撞機上Higgs玻色子的發(fā)現(xiàn),找到了標準模型所預言的最后一個粒子。但人們普遍認為標準模型并不是一個終極理論。這是因為標準模型在某些方面不能夠給出很好的答案,它不能提供暗物質(zhì)候選者,無法解釋中微子具有質(zhì)量的問題,規(guī)范耦合常數(shù)不能統(tǒng)一,還有嚴重的精細調(diào)節(jié)問題等等。實驗上發(fā)現(xiàn)的Higgs信號,與標準模型的預言基本相符,但是還存著一些實驗精度暫時無法解釋的偏差,這就需要標準模型之外的新物理來進行解釋。我們的工作就是在幾種新物理模型中,結(jié)合H iggs實驗數(shù)據(jù),對Higgs玻色子的一些產(chǎn)生過程進行唯象研究。本論文工作主要包括以下幾方面：(1)假定類標準模型Higgs粒子質(zhì)量在123-127GeV之間,在低能超對稱模型MSSM和NMSSM中來對比研究它的物理性質(zhì)。在2σ誤差范圍內(nèi)考慮了各種實驗限制(包括μ介子g-2和暗物質(zhì)殘留密度限制),對每個模型的參數(shù)空間進行了全面掃描。在滿足目前實驗限制,并且可以預言一個質(zhì)量在123-127 GeV范圍內(nèi)的類標準模型Higgs粒子的參數(shù)空間.內(nèi),研究了敏感參數(shù)的性質(zhì),同時計算了LHC上雙光子信號和VV*(V=W,Z)信號的產(chǎn)生比率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(i)在MSSM中,stop的質(zhì)量和4t都必須很大,這會引發(fā)精細調(diào)節(jié)問題,而這一問題在NMSSM中可以大大被緩解；(ii)相比標準模型預言,在MSSM中,需要一個輕的stau來抬高類標準模型Higgs粒子的雙光子信號比率,但是在NMSSM中這個比率可以通過多種方式被顯著抬高；(iii)相比標準模型預言,在MSSM中,LHC上pp→h→VV*的產(chǎn)生比率不能被抬高,但是,在NMSSM中可以被顯著抬高；(iv)到目前為止存活的參數(shù)空間中很大一部分,會被期待的XENON100(2012)靈敏度迅速覆蓋(尤其是在NMSSM中)。因此,雖然低能超對稱模型能夠預言一個125GeV附近的類標準模型Higgs粒子,并且能抬高其在LHC上的雙光子信號,但是在考慮各種實驗限制條件下并不是所有的低能超對稱模型都能滿足要求。可以看出：NMSSM是目前能預言一個125GeV附近類標準模型Higgs粒子的最好模型；它能夠自然(不需精細調(diào)節(jié))地預言Higgs粒子的質(zhì)量而且很容易地抬高其在LHC上的雙光子信號。同時,在大部分參數(shù)空間中,此模型抬高其在LHC上的即-→h→VV*(V=Z,W]信號,并能預測出大的暗物質(zhì)和核在XENON100上的散射率。因此LHC和XENON100將會很好地檢驗此模型。(2)在Manohar-Wise模型下研究了色八重態(tài)標量粒子對Higgs成對產(chǎn)生過程的影響。首先,結(jié)合理論和實驗限制掃描了Manohar-Wise模型的參數(shù)空間。接著,將得到的存活參數(shù)點分別與ATLAS實驗組和CMS實驗組觀測到的數(shù)據(jù)進行了擬合,進而得到1σ和2σ的存活點。然后,在Manohar-Wise模型下計算了Higgs成對的產(chǎn)生截面,并且研究了Higgs對產(chǎn)生信號在LHC-14開始運行后被探測到的可能性�；谟嬎愫头治�,得到以下結(jié)論：·考慮到目前的理論和實驗限制,包括LHC一期運行時獲得的Higgs數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在Manohar-Wise模型中Higgs成對產(chǎn)生截面與標準模型相比可以有103倍的抬高�！ぴ贛anohar-Wise模型中Higgs成對產(chǎn)生截面的主要貢獻來自CP為奇的色八重態(tài)標量粒子SIA的費曼圖。標量粒子SIA越輕,同時|λI|越大,那么Higgs成對產(chǎn)生的截面就越大。·在LHC-14運行后,Manohar-Wise模型中的大部分存活參數(shù)點有可能被探測到。比如,在LHC-14的積分亮度達到100fb-1時,R=10對應的參數(shù)點就可能被探測到。(3)在LHT模型中研究了Higgs玻色子和單頂夸克伴隨產(chǎn)生過程pp→tHb和pp→tHW-的相對修正效應。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在適當?shù)膮?shù)空間,過程pp→tHb的相對修正在8 TcV和14 TeV時可達到-25%和-23%;過程pp→tHW-的相對修正在8 TeV和14TeV時可達到-25%和-20%,置信度均為2σ。這些相對修正比較明顯,所以有可能在LHC上探測到這些LHT效應。
【關(guān)鍵詞】：超對稱模型 Manohar-Wise模型 LHT模型 Higgs玻色子 大型強子對撞機
【學位授予單位】：河南師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O572.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 標準模型的Higgs玻色子10-24
• 1.1 標準模型的Higgs機制及Higgs粒子10-16
• 1.1.1 電弱對稱性破缺之前的標準模型10-12
• 1.1.2 標準模型的Higgs機制12-14
• 1.1.3 標準模型的Higgs粒子與其它粒子的耦合14-16
• 1.2 強子對撞機上Higgs玻色子的產(chǎn)生和衰變過程16-18
• 1.2.1 強子對撞機上Higgs玻色子的產(chǎn)生過程16-17
• 1.2.2 強子對撞機上Higgs玻色子的衰變過程17-18
• 1.3 Higgs玻色子質(zhì)量的理論限制18-22
• 1.3.1 幺正性的限制18-20
• 1.3.2 平庸性的限制20-21
• 1.3.3 真空穩(wěn)定性的限制21-22
• 1.4 LHC上尋找Higgs玻色子的結(jié)果22-24
• 第二章 MSSM和NMSSM中的Higgs玻色子24-40
• 2.1 超對稱(SUSY)和最小超對稱(MSSM)24-30
• 2.1.1 規(guī)范等級問題24-26
• 2.1.2 超對稱簡介26-28
• 2.1.3 最小超對稱模型28-30
• 2.2 最小超對稱中的Higgs粒子30-34
• 2.2.1 最小超對稱中的Higgs勢30-31
• 2.2.2 最小超對稱中Higgs玻色子的質(zhì)量31-34
• 2.3 次最小超對稱(NMSSM)的Higgs粒子34-40
• 2.3.1 參數(shù)μ問題34-36
• 2.3.2 NMSSM中的Higgs勢36-37
• 2.3.3 NMSSM中的Higgs質(zhì)量譜37-40
• 第三章 MSSM和NMSSM中125GeV附近類標準模型Higgs粒子性質(zhì)的對比研究40-58
• 3.1 引言40-41
• 3.2 MSSM和NMSSM中類標準模型Higgs粒子的質(zhì)量41-43
• 3.3 數(shù)值計算結(jié)果與討論43-56
• 3.3.1 M_h(?)125GeV對generic SUSY的影響45-46
• 3.3.2 M_h(?)125GeV對sub-TeV SUSY的影響46-56
• 3.4 結(jié)論56-58
• 第四章 Manohar-Wise模型中125GeV附近Higgs玻色子成對產(chǎn)生過程的研究58-68
• 4.1 引言58-59
• 4.2 Manohar-Wise模型簡介59-60
• 4.3 Manohar-Wise模型中Higgs玻色子對產(chǎn)生過程的計算結(jié)果與討論60-66
• 4.4 結(jié)論66-68
• 第五章 LHT模型中Higgs和頂夸克伴隨產(chǎn)生過程tHb和tHW~-的研究68-78
• 5.1 引言68
• 5.2 LHT模型簡介68-71
• 5.3 計算結(jié)果和討論71-77
• 5.4 結(jié)論77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 參考文獻80-96
• 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文96-98
• 致謝98-100

【相似文獻】

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];湖南大學學報(自然科學版);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];湖南大學學報(自然科學版);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];湖南大學學報(自然科學版);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];山東大學學報(理學版);2008年05期

6 楊國琛;羅遼復;陸W

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