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.     

在2HDM模型下γγ→tH-过程的散射截面的树图级计算

带电Higgs粒子在2HDM模型中具有不同于标准模型的显著特征,寻找带电Higgs粒子是验证2HDM模型的一个非常重要方面.计算了两个光子的碰撞过程γγ→t-bH-的最低阶(树图级)的散射截面,讨论了散射截面与模型参数tanβ和带电Higgs粒子的质量之间的关系.计算结果表明当模型参数tanβ在5～40时,散射界面的数量级可达10-2pb;而带电Higgs粒子的质量大致在100～400GeV.     

在2HDM模型下γγ→bH~-过程的散射截面的树图级计算

带电Higgs粒子在2HDM模型中具有不同于标准模型的显著特征,寻找带电Higgs粒子是验证2HDM模型的一个非常重要方面。计算了两个光子的碰撞过程γγ→tb-H-的最低阶(树图级)的散射截面,讨论了散射截面与模型参数tanβ和带电Higgs粒子的质量之间的关系。计算结果表明:当模型参数tanβ在5～40时,散射界面的数量级可达10-2pb;而带电Higgs粒子的质量大致在100～400GeV。     

在2HDM模型下γγ→t-bH-过程的散射截面的树图级计算

带电Higgs粒子在2HDM模型中具有不同于标准模型的显著特征，寻找带电Higgs粒子是验证2HDM模型的一个非常重要方面。计算了两个光子的碰撞过程γγ→tbH^-的最低阶(树图级)的散射截面，讨论了散射截面与模型参数tan β和带电Higgs粒子的质量之间的关系。计算结果表明：当模型参数tan β在5～40时，散射界面的数量级可达10^-2pb；而带电Higgs粒子的质量大致在100～400GeV。     

标量粒子在中性介子混合中的效应

中性粒子混合提供了寻找超出粒子物理标准模型的新物理的理想场所. 讨论一种包含很重的标量粒子的新物理模型. 标量粒子与标准模型的夸克相互作用,可导致味道改变的中性流过程,从而产生中性粒子之间的震荡. 讨论了标量粒子在中性介子混合中的效应,根据实验数据对于新模型中的参数,如标量粒子的质量和耦合常数给出了限制.     

大型强子对撞机中粲夸克与W波色子的联合产生

大型强子对撞机上,CMS探测器通过质心能量为7TeV的质子-质子对撞实验测量了粲夸克喷注与W波色子联合产生过程的总散射截面和微分散射截面.在保持一致的边界条件下,采用蒙特卡罗数值计算程序MadGraph,并分别利用CT10NNLO、CT14NNLO以及MRST2008NNLO部分子分布函数,在标准模型的框架内计算了粲夸克喷注与W波色子联合产生过程的总散射截面和微分散射截面.计算结果与CMS探测器测量实验数据的比较结果表明,两者在误差范围内符合得很好.     

标准模型下双光子碰撞产生τ τ-的一圈弱电辐射修正

通过在标准模型下对双光子碰撞产生τ τ-的弱电辐射修正--包括虚修正和软光子修正的计算,得到了单圈修正下γγ→τ τ-过程的散射截面,并讨论了树图和单圈弱电修正下散射截面随质心能量s的变化关系的比较.本项研究对实验测量单个Higgs粒子产生的背景的分析非常重要.     

HTC在大型强子对撞机上对顶夸克对产生过程的修正

TC2模型是高能物理研究热点之一,而top-Higgs粒子是TC2模型的一个特征粒子.文章对top-Higgs为中间态的在欧洲核子中心的大型强子对撞机上顶夸克对产生过程进行了计算.研究结果表明,在一些数合理的参数空间内,这个过程的散射截面和标准模型顶夸克对产生截面的比值达到了1％的量级,修正效果比较明显.因此,这个反映...     

标准模型下γγ→μ μ-过程的弱电辐射修正

通过在标准模型下对双光子碰撞产生正负μ子对的弱电辐射修正--包括虚修正和软光子修正的计算,得到了单圈修正下γγ→μ μ-过程的散射截面.并在较大范围内给出了树图和单圈弱电修正下散射截面随质心能量√s的变化关系.此结果对双光子碰撞产生Higgs粒子的测量背景扣除具有重要意义.     

新的规范玻色子和直线对撞机上顶夸克对产生的自旋修正

在非对角基下,研究了3-3-1模型所预言的中性规范玻色子Z′对顶夸克对产生的自旋相关过程的修正.结果表明Z′的改变可以对t↑-t↓和t↓-t↑散射截面产生主要修正,而且在非对角基下散射截面在相同自旋态下是不为零的.因此我们希望,Z′对顶夸克对产生的自旋结构的贡献可以在未来的ILC实验上探测到,并且可以区别不同的3-3-1模型.     

LHCb■=8 TeV的Drell-Yan-Z→e~+e~-数据对部分子分布函数的影响

大型强子对撞机(LHC)上的LHCb探测器利用质心能量为8 TeV的质子-质子(p-p)对撞实验测量了过程pp→Z~*+X→e~++e~-+X的总散射截面及微分散射截面.该实验数据在确定奇异夸克部分子分布函数(PDF)的精确度方面非常重要.文章利用ResBos和CT14NNLO部分子分布函数计算出此过程的总散射截面和微分散射截面,并与LHCb实验结果进行比较.进一步,用ePump更新CT14NNLO部分子分布函数.结果显示,新的奇异夸克PDF在Q=1.3 GeV,10~(-6)x0.2的范围内误差有明显缩小.实验数据对于能量尺度为Q=100 GeV的奇异夸克PDF没有明显的影响.     

γγ对撞机上中性Toppion介子的产生

在标准模型 (SM )中 ,人们预言存在一种基本的标量粒子 :Higgs粒子 ,利用Higgs场的对称性自发破缺机制使规范粒子获得质量 ,并利用汤川耦合方式使费米子获得质量 .但是 ,至今SM所预言的Higgs粒子在实验上还没有找到 .另外 ,SM中的Higgs部分还将导致理论的“平庸性”和“不自然性”等问题 .因此 ,目前多数理论物理学家深信 ,在更高的能标下 ,SM所描述的相互作用规律和粒子性质可能不再完全正确 ,会有新的相互作用和物理现象出现 ,SM只是某种更基本理论的低能有效形式 ,可能存在超出SM的理论 (通称新物理 ) .一些物理学家提出了电弱对…     

LHC上的重大进展——发现Higgs粒子

2012年7月,欧洲核子中心CERN的大型强子对撞机（LHC）上的CMS与ATLAS实验组相继宣布发现了质量在125GeV附近的新粒子．其后,基于更多的数据和更深入的分析,CERN于2013年3月14日发表声明：“新的结果表明CERN发现的粒子是Higgs玻色子”．在简要回顾标准模型Higgs的理论以及在LHC之前的寻找结果之后,我们将结合近年来参-9CMS实验及Higgs寻找的工作经历,详细介绍LHC上Higgs玻色子的发现历程,以及对Higgs质量、耦合、自旋、宇称等性质的测量现状．     

顶夸克和中性top介子的联合产生

在超出标准模型的新物理模型中 ,TC2模型是一个重要的候选者 ,其不仅提供了一种可能的电弱对称性破缺机制 ,并且可产生足够重的顶夸克质量 .TC2理论预言了三个 top介子πt± ,πt0 .top介子是 TC2理论中独有的可观察物理粒子 ,研究 top介子产生与衰变的可能的物理迹象对验证 TC2理论 ,探测新物理有非常重要的意义 .基于 TC2模型 ,我们研究了在高能正负电子对撞机上顶夸克和中性 top介子πt0 的产生过程 e+ e-→ ttπt0.顶夸克和中性 top介子有强的 Yukuwa耦合 ,它的形式为 :mt2 Ftνw2 - Ft2νw[KURtt KULtt* tLt Rπt0 + KUR…     

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     

遍举衰变B→K^（＊）l^＋l^-与top夸克双Higgs模型

在top夸克双Higgs模型(T2HDM)下,利用形状因子光锥求和的新结果,讨论Higgs玻色子对遍举衰变B→K(*)l+l-的分支比和前后不对称的贡献.在所考虑的参数空间内,通过理论计算发现:(1)包括新物理的贡献后,有效Wilson系数中元素A7,A9和A10的符号仍然保持不变.(2)考虑形状因子的误差后,衰变B→K(*)l+l-的分支比能够对荷电Higgs玻色子的质量给出很强的限制,质量大约是350 GeV的荷电Higgs玻色子是实验所允许的.(3)中性Higgs玻色子的效应有可能在衰变B→Kl+l-(l=μ,τ)的前后不对称中观察到.     

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.     

现时粒子的超对称伴子质量和轻子结构

据两类自由流阻尼标度理论算得的3代粒子质量及宇宙早期核子与现实核子质量的关系式,计算了宇宙暴胀时产生的3代粒子的超对称伴子质量,它们填充了175~1014GeV的质标区.利用研究光子结构的类似方法,分析了轻子的夸克/胶子结构图象,其结果尚待实验证实.     

夸克质量对正负电子湮灭中单举过程和遍举过程的影响

在3种方案下考虑夸克质量改变对正负电子湮灭中双粲夸克对的单举过程和遍举产生的影响.第一种方案,选取固定长程矩阵元;第二种方案,采用线性势模型计算长程矩阵元;第三种方案,由实验抽取长程矩阵元.我们发现在第一种方案下,夸克质量改变对单举过程和遍举过程的产生截面都有显著影响.当夸克质量取1.0 GeV时,单举过程的领头阶计算可以与实验值符合得很好.但两者比值随夸克质量减小与实验值的偏差变大.在第二种方案和第三种方案下,随夸克质量的减小,虽然单举过程的截面有显著增大,但遍举过程的截面随夸克质量的减小而减小.     

利用Higgs场的有效位势对Higgs粒子质量限的讨论

本文用Higgs 场的有效位势,结合对称性自发破缺真空态的稳定性条件,讨论了Higgs 粒子的质量限,得到的结果表明用这种方法得不到Higgs 粒子质量的有用上限,因而T.Uchiyama 得到的关于Higgs 粒子质量限的结果是不可靠的。