γγ对撞机上中性top-pion介子产生过程γγ→∏的研究

摘要

标准模型是过去四十年来粒子物理最为成功和成熟的理论，对撞机上三十年来的实验数据使它获得了强有力的支持，可是标准模型仍存在一些问题，使得人们不得不猜测在标准模型之外存在着新物理。为此，人们提出超对称模型和人工色理论等新物理模型，以解决标准模型的难题。Topcolor-assistedtechnicolor(TC2)模型是一种较为理想的TC模型，它给出了电弱破缺的动力学机制，并解释了重顶夸克质量问题。该模型的一典型特征是预言了赝哥尔斯通粒子top-pions介子的存在，这些粒子的发现将为TC2模型的存在提供直接的实验依据。 计划中的ILC具有高能量、高亮度的特点，并且它还可实现光子对撞。ILC的一个重要目标就是寻找Higgs粒子和标准模型之外的新物理。对TC2模型开展唯象研究，研究特征粒子top-pions的产生机制可为ILC实验寻找top-pions提供有价值的理论指导。本文正是在ILC上研究了通过光子—光子对撞产生单个中性top-pion的过程γγ→П0t。 在第二章，我们介绍了标准模型的精确检验并对超对称模型和TC模型进行了综述，重点介绍了一种目前较为关注的TC模型：TC2模型。第三章我们介绍了直线对撞机以及直线对撞机上的物理。第四章是我们的工作部分。 在工作部分，我们研究了ILC上通过光子—光子对撞产生单个中性top-pion的过程γ→П0，计算了γ→П0t这个过程的产生截面，并且讨论了在ILC上通过П0t的各种衰变道探测中性top-pion的可能性。我们的研究结果显示，在直线对撞机所有中性top-pion的产生过程中，γ→П0t的产生截面最大，其产生截面可以达到101-102fb量级。由于树图味改变耦合П0t-tc的存在，γ→П0t→tc这一产生道背景比较干净，可以产生足够多的清晰信号来鉴别中性top-pion。因此，γ→П0t过程在寻找中性top-pion介子和检验TC2模型正确性方面将发挥重要作用。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

第二章标准模型的精确检验和新物理

第三章未来的直线对撞机(LC)

第四章γγ对撞机上中性top-pion介子产生过程γγ→∏0t的研究

第五章总结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果

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