LHC上LHT模型下味改变top夸克产生过程的研究

摘要

标准模型(SM)是描述基本粒子强相互作用和电弱相互作用的规范理论。在过去的几十年里,实验和理论的惊人吻合表明标准模型在描述电弱物理方面是成功的,但是标准模型框架自身还存在着缺陷：到目前为止,它仍不能解释电弱对称性破缺的来源,而且其标量场部分存在平庸性、不自然性等问题,没有新物理的引入,它们不可能得到自洽的解释。因此,人们认为在标准模型之外可能有新物理的存在,并对此进行了很多有意义的探索。 在各种新物理模型(如：超对称理论,动力学破缺理论以及Little Higgs模型等)中,Little Higgs模型是重要的、有希望的候选者之一。Littlest Higgs(LH)模型是LittleHiggs思想的最简单实现,是一种现实的模型。而LHT模型是一个带有分离对称性(T宇称)的LH模型。T宇称的引入避免了模型对电弱精确测量量的树图贡献,使得电弱精确测量量对模型参数的限制大大降低。LHT模型的重要特点是在标准模型费米子和镜像费米子之间存在新的味改变相互作用,这些味改变相互作用对tcV耦合有显著的圈图贡献,从而会大大增大一些味改变的单top夸克产生过程的截面。在强子对撞机上研究这些过程很有意义。一方面由于这些过程是味改变过程,SM的背景比较干净,这为新物理的探测提供了独特途径；另一方面LHC开始运行,这将大大提高对这些过程的探测能力,为新物理检验提供理想场所。本文我们将在LHC对撞机上,研究LHT模型对一些味改变的单top夸克产生过程的贡献,探讨通过这些过程发现LHT模型存在迹象的可能性。 我们基于LHC对撞机,在LHT模型下研究了一些味改变单top夸克产生过程,pp→t-c和pp→tV。我们发现这些过程的截面对镜像夸克的质量有很强的依赖性。当镜像夸克质量很大时,pp→t-c和pp→tg过程的截面很大。如在LHC上能探测到这些味改变过程所产生的信号,这无疑是新物理存在的明显迹象。对截面的进一步精确测量,能够为人们了解LHT模型中的自由参数,尤其是镜像夸克质量,提供有用的信息。

目录

文摘

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第一章引言

第二章标准模型和LHT模型介绍

2.1标准模型(SM)简介

2.2 LHT模型的基本思想

2.2.1引言

2.2.2 LHT模型结构

第三章LHC上通过top夸克味改变过程探测新物理

3.1强子对撞机简介

3.2新物理模型中top夸克味改变过程

3.2.1引言

3.3.2一些新物理模型中的top夸克味改变过程

第四章LHC上LHT模型下味改变top夸克产生过程的研究

4.1绪论

4.2 LHT模型下味改变单top夸克产生过程截面计算

4.2.1 LHT模型对tcV顶角的单圈贡献

4.2.2 LHC上LHT模型下top-charm夸克的产生

4.2.3 LHC上LHT模型下tV的产生

4.3结果与讨论

4.4.几种新物理模型对味改变单top夸克产生过程的理论预言以及LHC对这些过程的探测能力

第五章总结与展望

附录：在LHT模型下有效tcV顶角的具体表达式

参考文献

致谢

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