在高能对撞机上探测top介子可能性的研究

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1、辽宁师范大学硕士研究生学位论文论文题目，在高能对撞机上探测一top介子可能性的研究研究生：宗征军指导教师：岳‘、祟兴’教授学科专业：理论物理(粒子物理)年级：2003级辽宁师范大学研究生部2006年5月摘要t粒子物理学的研究对象是物质的。最小”组成体以及它们之间的相互作用．粒子物理的标准模型(SM)是描述基本粒子及其相互作用的规范理论．标准模型创建四十多年来已被大量的精确实验所验证，但它不能解释电弱对称性破缺来源，况且其标量场部分存在着平庸性、不自然性等问题．因此，标准模型并不是一个终极理论，它只是一种低能有效理论．为解决标准模型中所存

2、在的问题，人们积极探索超出标准模型的新物理，并提出了许多新物理理论．如超对称(SUSY)理论、人工色(Technicolor)理论、小Higgs理论等．其中，顶色辅助的人工色(TC2)模型就是一种较好的人工色理论．本文在TC2横型框架下，首先计算了昧改变标量(FCS)耦合程琵对过程9c-+竹和gc-+tz产生的贡献，并讨论了在将来的Tevatron和LHC对撞机实验上探测这种贡献的可能性．计算结果表明t当0．02S￡S0．08。200GeV≤m”。茎400GeV时(其中￡、m。为TC2自由参数)。在Tevatmn对撞机实验上±，y、tz

3、的产生截面分别为1．2×10-．砷一2．1x10—3砷、8．8×10—4加一5．4×100加．如果我们假设质心能量为1．96TeV的TevatrIon对撞机的年积分亮度zfm=2fb一，那么，每年产生tT(z)的事例数将小于lO．这意味着在Tevatron对撞机上将很难探测到昧改变标量耦合"?斑对tT(z)产生的贡献．然而，在质心能量为14TeV的LHC对撞机(年积分亮度z．m=lOOfb-1)实验上，每年将会产生3．1x105—5．1×104个钾事例和6．1×105—1．0x105个tz事例．因此，我们将会在LHC对撞机实验上探测到味

4、改变标置耦合种而对tT(z)产生的贡献．其次，我们通过印_+亡丌P+x和印_+t程+x过程研究了top介子"?4与单顶夸克的联合产生，并讨论了在Tevatron和LHC对撞机实验上观测这些粒子存在的可髓性．计算结果表明，在Tevatron对撞实验上很难观测到这些新粒子产生信号，而在LHC上则可以探测到top介子丌u4产生信号．最后，我们分别计算了中性top介子砖对轻子味破坏(LFV)过程矿p一_+r口(rE)，11_+r声(fE)，e+e一_+印(TE)和e1_+e唯(erE)产生的贡献，并讨论了这些过程在将来轻子对撞机上可能的轻子味破

5、坏(LFV)信号．通过计算，我们发现，当150GeV曼m，。<180GeV时，LFV过程矿p一--+rp和e+e一_77．+r肛的产生截面可达到1．5×102，6和8．3x10～Ib．当m。。2200GeV时，所有的LFV过程的产生截面都非常小，在将来的实验上探测不到．关麓词。顶色辅助的人工色(TC2)模型，高能对撞机，top介子口?一，产生截面。轻子睬破坏(LFV)．Abstract：Thestandardmodel(SM)ofelementaryparticledescribesstrongandelec-troweakintera

6、ctions．Themechanismofelectroweaksymmetrybreaking(EWSB)remainsRnopenquestionincurrentphysicsdespitetheSMwhichh越beenextensivelytestedbythehighenergyexperimentaldataduringthepast40years．Furthermore．intheSM，elementaryHiggsfieldisassureedtoberesponsibletotheEWSB，thescalarsect

7、orsufiers扫omtheproblemoftrivialityandunnaturalness，etc．SMisn’tperfecttheory．itcanonlybeeffectivefieldtheory．TheremusthavenewphysicsbeyondtheSM．Sopeo-pieprovidedsomenewphysicsmodel．Forexample，thesupersymmetry(SUSY)theory,topcolorassistedtechnicolor(TC2)modelandsoon．NowTC2

8、modelisveryprevail．Inthispaper，wecalculatethecontributionsoftheFCSCOUplhag卵瑟totJ】eprocessesgc-+t1andgc叶