TC2模型中顶夸克的稀有衰变

虽然粒子物理的标准模型 (SM )已被大量的精确试验所验证 ,但是它不能解释电弱对称性破缺问题 ,而且由于Higgs场的引入 ,导致了理论的“平庸性”和“不自然性”等问题 .为了解决SM存在的上述问题 ,人们提出了一些超出标准模型的理论 (通称新物理 ) ,人工色technicolor(TC)理论是新物理中具有代表性的一类理论 ,它去掉了基本的Higgs场 ,引入了一种类QCD的强相互作用 (TC)力 .在Λ～ 1TeV标度 ,TC相互作用实现了电弱对称性动力学破缺 .这类理论预言了一些新的、有质量的规范玻色子和赝标哥尔斯通粒子的存在 .多年来 ,人们通过对TC理论…     

在强子对撞机上探测与规范玻色子关联产生的中性top-pion介子

虽然标准模型(SM)已被大量的精确实验所检验,但到目前为止,高能物理实验还未发现Higgs粒子,电弱对称性自发破缺(EWSB)机制还不清楚.电弱对称性自发破缺机制问题很可能涉及超出标准模型的新物理,并为最终解决质量起源问题提供线索,因此这个问题是当前粒子物理中最重要的问题之一,也是当前和未来的高能对撞机,尤其是强子对撞机的重要研究内容之一.在众多超出标准模型的新物理模型中,顶色辅助的人工色(TC2)模型[1~2]是一种较为理想的动力学破缺理论,目前与实验结果无明显不符,并解释了重夸克质量问题.TC2模型预言了新粒子的存在,如top-pi-…     

强子对撞机上中性top-pion介子产生过程(pp(p)→Π_t~0Π_t~0,bΠ_t~0)的研究

描述电弱相互作用的电弱统一模型即Glashow-Weinberg-Salam(GWS)模型和描述强作用的量子色动力学(QCD)组成了粒子物理学中的标准模型(SM).迄今为止,它是大家普遍承认的最好的描述弱、电、强3种相互作用的理论,大量实验成功地验证了这一模型.但是,其电弱理论中为产生电弱对称性破缺而引入的Higgs粒子,至今仍未在高能物理实验中发现,电弱对称性破缺(EWSB)机制还不清楚.因此,人们认为:电弱对称性破缺机制问题很可能涉及超出标准模型的新物理,并为最终解决质量起源问题提供线索.这个问题是当前粒子物理中最重要的问题之一,也是当前和未来…     

强子对撞机上中性top-pion介子产生过程(pp(pp-)→Π0tΠ0t,bΠ0t)的研究

描述电弱相互作用的电弱统一模型即Glashow-Weinberg-Salam( GWS)模型和描述强作用的量子色动力学(QCD)组成了粒子物理学中的标准模型(SM).迄今为止,它是大家普遍承认的最好的描述弱、电、强3种相互作用的理论,大量实验成功地验证了这一模型.但是,其电弱理论中为产生电弱对称性破缺而引入的Higgs粒子,至今仍未在高能物理实验中发现,电弱对称性破缺(EWSB)机制还不清楚.因此,人们认为:电弱对称性破缺机制问题很可能涉及超出标准模型的新物理,并为最终解决质量起源问题提供线索.这个问题是当前粒子物理中最重要的问题之一,也是当前和未来高能对撞机,尤其是强子对撞机的重要研究内容之一.     

LH模型中单个类矢顶夸克在TeV能级对撞机上的产生

虽然标准模型(SM)已被大量的精确实验所检验,但到目前为止,高能物理实验还未发现Higgs粒子,电弱对称自发破缺机制还不清楚.因此,标准模型只能是一个低能有效理论,电弱对称自发破缺机制问题很可能涉及超出标准模型的新物理,并为最终解决质量起源问题提供线索,因此这个问题是当前粒子物理中最重要的问题之一,也是当前和未来的高能对撞机的重要研究内容之一.     

过程eq→νq''''与新物理理论的探测

许多超出标准模型的新物理理论预言了新的荷电规范玻色子W'的存在.首先计算了小Higgs模型和三点无Higgs模型预言的W'对子过程eq→νq'的贡献,然后讨论了在未来的高能ep对撞机(THERA)实验和e e-对撞机(ILC)实验中通过此过程探测新粒子的可能性,最后我们研究了具有T宇称的小Higgs(LHT)模型预言的新费米子经与此类似过程的产生.数值结果显示:过程eq→νq'对于W'是相当敏感的,我们可以在THERA和ILC实验中利用此过程来区分和检验不同的新物理模型.     

谁最先提出了“希格斯机制”？

83岁高龄的英国爱丁堡大学退休教授彼得·希格斯（Peter Higgs）成为今年最受瞩目的明星物理学家，原因在于，欧洲核子研究中心的科学家们最近在大型强子对撞机上发现了一种与“希格斯机制”所预言的玻色子十分相像的新粒子。如果该粒子最终被证实就是全世界期待已久的“希格斯玻色子”，那无疑将为成功地描述了电磁力、弱力与强力的标准模型锦上添花，也将使希格斯本人“作为玻色子”的一生登峰造极。     

LHC上荷电top-pion介子与胶子的味改变联合产生

在过去的几十年中标准模型（SM）取得了巨大的成功,大量的实验成功地验证了这一模型。然而迄今为止,标准模型所预言的Higgs粒子仍然没有找到,电弱对称性破缺机制还不清楚,因此研究电弱对称性破缺机制成为粒子物理学界的最重要任务之一。     

强子对撞机上探测与第三代夸克关联产生的中性toppion介子

目前,电弱对称性破缺(EWSB)机制问题仍是标准模型(SM)中最不明朗的部分.理论方面,人们提出了一些超出标准模型的理论,如最小超对称模型MSSM、顶色辅助的人工色(TC2)模型[1]等,这些模型需要实验的检验,这就需要理论学家开展唯象研究,为实验提供有价值的理论指导.实验方面,正在运行的质子 反质子对撞机Tevatron和2007年运行的LHC质子 反质子对撞机的主要任务之一就是探测 SM中的 Higgs粒子或超出标准模型的理论所预言的新粒子,高能量高亮度对撞机的运行有望解开电弱对称性破缺之谜.TC2模型最吸引人之处在于它不仅合理解释了 EWSB,同…     

Π+t介子衰变过程的研究

顶夸克的大质量问题暗示了新的动力学的存在,可能与电弱动力学破缺有关.Glashow-Weinberg-Salam理论虽然在描述电磁相互作用和弱相互作用当中取得了巨大成功,然而电弱破缺机制仍然不清楚,因此探索这一机制将是理论研究和未来高能对撞机的共同的重要任务之一.要想找到质量之源,我们必须找出电弱破缺机制和味对称破缺机制.标准Higgs模型建立在规范群SU(3)C SU(2)W U(1)Y基础之上,通过Higgs机制使电弱对称性自发破缺,但是却不能解释质量起源问题,而且标量场中还存在平庸性和不自然性两大问题.Technicolor模型是由Weinberg和Susskind引入…     

Higgs场与ξ(2.22)粒子

Weinberg和Salam提出的弱电统一理论预言中间玻色子W~±和Z~0的质量分别为m_w±～77.6(GeV),m_(z~0)～89.4(GeV),以及由Z~0引起的中性流现象,1983年从实验上探测到W~±和Z~0粒子,它们的性质与预言相符,而中性流早在1974年在CERN就观测到了,这证明了弱电统一理论是正确的。然而Weinberg和Salam弱电统一理论少不了一关键的概念——Higgs机制(1964年由Higgs提出)。早在Weinberg和Salam用SU(2)U(1)规范群讨论弱电统一之前,Glashow就进行过这一工作,但由于Goldstone定理会得到中间玻色子质量为0,这是不合理的。直到Higgs提出Higgs机制以后,这个才得到圆满解决,弱电统一理论才得以发展。由此可见Higgs机制的重要性。Higgs机制对应着Higgs场,Higgs     

寻找上帝粒子物理学家有望在最近找到希格斯粒子!

欧洲核子研究中心（CERN）在2011年12月13日发布了用它的大型强子对撞机（LHC）寻找希格斯粒子的最新情况。希格斯粒子是根据理论预言的一种尚未被证实其存在的“赋予一切物质以质量的基本粒子”。有两个研究小组正在分别利用LHC上的两套实验观测装置超环面仪器和紧凑μ子线圈独立进行旨在确认希格斯粒子存在的实验。前者小组得到的结果证实存在希格斯粒子的确认度为98．9％，后者小组得到的确认度为97．1％。要断定“发现”了希格斯粒子，确认度必须超过99．9999％，因而还不能说已经有了最后结论。但是，已经得到的结果令人欣喜，物理学家寻找多年的这种粒子很可能不久就会现出原形。     

直线对撞机上LHT模型下e+e-→bs-过程的研究

bs-夸克产生属于味改变过程,在标准模型(SM)下,不存在树图阶的bs-产生,在圈图下由于GIM机制的压低贡献也很小,仅为10-3fb量级,很难被实验探测到[1].然而,在一些新物理模型下,存在新的味改变相互作用,这些新的味改变相互作用bs-使的产生截面大大提高.因此,对bs-产生过程研究在探测新物理信号和区分新物理模型方面将发挥重要作用.Little Higgs模型是目前人们比较关注的新物理模型之一,而Littlest Higgs(LH)模型是Little Higgs思想的最简单实现.     

在B-LSSM中Higgs质量的理论修正

在具有局部B-L规范对称性的最小超对称模型扩展(B-LSSM)中,通过有效位势方法,对Higgs粒子质量进行了单圈辐射修正和数值分析.依据Higgs粒子理论质量和实验数据,对B-LSSM的相关参数进一步地限制,约束参数空间,从而使B-LSSM的参数空间更加完善.     

Top-pion介子在对撞机上产生过程研究

众所周知,标准模型中存在一个物理的中性Higgs玻色子,许多超出标准模型的新物理也都预言了中性或者带电的标量粒子.这些新的粒子能在现在和将来的高能对撞机上产生与标准模型中不同的信号.一般来说,因为标准模型中没有带电的Higgs玻色子,所以在未来的高能对撞机上发现了带电的Higgs玻色子或者带电的类Higgs玻色子,无疑就是发现新物理存在的信号.     

回顾 2012年十大科学突破

每年年底,科学界顶级刊物美国《科学》(Science)杂志都会评选出年度十大科学突破。2012年12月20日,年度十大科学突破如期公布,希格斯玻色子等科研成果榜上有名,现解读如下。N01,希格斯玻色子希格斯玻色子(Higgs Boson)是当代粒子物理学"标准模型"理论所预言的一种粒子。一旦验证了希格斯玻色子的存在,物质质量起源之谜将会被彻底揭开,粒子物理学的"标准模型"理论就取得了圆满成功。然而,这个神秘的"上帝粒子",一直和人们玩着"躲猫猫"的游戏。为了     

标准模型下γγ→t(-t)H过程的散射截面的树图级计算

笔者在标准模型下计算了两个光子的碰撞过程中产生top夸克对和一个附带的中性Higgs粒子的最低阶的散射截面.该过程从理论上可以在新一代的线性对撞机上实现.ttH的产生是探索中性Higgs粒子和Top夸克耦合与Higgs粒子质量关系的唯一的直接途径.讨论该过程对于理解higgs-top耦合具有重要的意义.通过理论计算得到的结果是当质心能量的取值在0.5～2 TeV之间,而Higgs粒子的质量在120～200GeV时,其散射截面大致在1～3 fb之间.在实验条件达到相应的条件时,利用理论计算结果能为实验上寻找Higgs粒子提供帮助.     

标准模型下γγ→tH过程的散射截面的树图级计算

笔者在标准模型下计算了两个光子的碰撞过程中产生top夸克对和一个附带的中性Higgs粒子的最低阶的散射截面.该过程从理论上可以在新一代的线性对撞机上实现.ttH的产生是探索中性Higgs粒子和Top夸克耦合与Higgs粒子质量关系的唯一的直接途径.讨论该过程对于理解higgstop耦合具有重要的意义.通过理论计算得到的结果是当质心能量的取值在0.5～2TeV之间,而Higgs粒子的质量在120～200GeV时,其散射截面大致在1～3fb之间.在实验条件达到相应的条件时,利用理论计算结果能为实验上寻找Higgs粒子提供帮助.     

非阿贝尔规范理论中复合戈德斯通玻色子的消除

自近年发展了可重正化的规范理论以来,基本粒子相互作用理论的研究取得了不少进展。在可重正化的规范理论中,规范场的质量必须由一定的自发破缺机制给出。目前大部分工作所用的 Higgs 自发破缺机制,虽然便于计算,但存在一定缺点。其中引入的 Higgs 标量场在实验上没有发现过。它们的引入带有很大的任意性。这往往会造成理论中包含较多参量,因而使理论能够明确预言的结果不多。近来有人在超导的迈斯纳效应理论的启发下,提出了另一种产生自发破缺的可能机制——动力学自破缺机制。     

“上帝粒子”留给我们的思考鞠强

 2013年10月8日,瑞典皇家科学院宣布将2013年度诺贝尔物理学奖授予彼得·希格斯（Peter Higgs）、弗朗索瓦·恩格勒（François Englert）,以表彰他们对提出亚原子粒子质量起源机制所做出的贡献。亚原子粒子质量起源机制的一个重要预言,就是希格斯玻色子的存在。