超出标准模型新物理的两个例子：暗物质和超对称

摘要

本文试图通过暗物质探测与对撞机探测来检验超出标准模型新物理。首先，我们用Fermi-LAT给出的光子流上限检验大统一理论以及经由R宇称破缺的衰变型暗物质，并发现:衰变型暗物质导致Fornax星系团中逆康普顿散射过程产生的光子信号超出Fermi-LAT最新实验的观测。然后，我们分别用含有轻(τ)粒子的退耦MSSM和非退耦极限下的MSSM模型来解释LHC发现的125 GeV类希格斯玻色子及其性质。对于退耦极限，我们研究了轻(τ)粒子对双光子衰变的贡献及其在LHC上直接寻找的唯象学，并着重研究了两种提高(τ)产生的机制。对于非退耦极限，仍有一小部分参数区域能满足所有约束。最后，我们研究了b(b)并不主导希格斯粒子衰变的非退耦极限，发现H→hh这样的信号需要LHC以14TeV能量运行并累积100fb-1的数据量才能在3σ水平上宣布发现。

目录

声明

摘要

1 绪论

2 背景介绍

2．1 超对称标准模型

2．1．1 超对称基础

2．1．2 最小超对称模型

2．2 暗物质简介

2．2．1 概览

2．2．2 存在证据及分布

2．2．3 暗物质的热力学遗留

2．2．4 暗物质候选者

2．2．5 暗物质的探测

3 衰变型暗物质的星系团光子谱研究

3．1 简介

3．2 衰变型暗物质模型中来自星系团的光子

3．3 大统一理论中的衰变型暗物质

3．4 通过R宇称破缺衰变的暗物质

3．5 结论

4 CERN大型强子对撞机寻找超对称轻子伙伴

4．1 简介

4．2 轻(T)粒子和它的现象学

4．3 在大型强子对撞机中探寻(T)粒子

4．3．1 (X±1X20)产生的同号轻子对

4．3．2 强子末态T的标记

4．4 总结

4．5 LHC的最新结果

5 非退耦最小超对称模型回顾

5．1 简介

5．2 模型的一般约束以及它们的启示

5．2．1 b→sγ和Bs→μ+μ-

5．2．2 希格斯粒子质量和它的衰变性质

5．2．3 σxN

5．3 结论

6 如果b(b)并不主导类希格斯玻色子衰变

7 结论

参考文献

攻读博士学位期间主要研究成果

致谢