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.     

费米实验室缪子实验概况（英文）

缪子反常磁矩的实验测量可以精确检验标准模型.布鲁克海文国家实验室有关缪子实验测量了缪子磁矩在0.54ppm精度内有反常,与标准模型预测值有超过3倍标准差的区别,这对新物理的可能存在是很大的鼓舞.费米实验室新的实验的统计误差和系统误差相对于布鲁克海文实验室的实验测量将有4倍的改善.这里描述了新实验的概况.     

Bs—-Bs混合中代非普适Z'玻色子效应研究

欧洲核子中心大型强子对撞机上的B介子物理实验组LHCb基于1 fb-1的事例,精确测量了Bs-Bs混合相关的4个独立物理可观测量:质量差△M,衰变宽度差△Γ,CP破坏相角φc(c)ss和双assl子同号电荷不对称assl(like-sign dimuon charge asymmetry).Bs--Bs混合过程在粒子物理标准模型框架内由箱图和企鹅图主导,因此它对新物理的效应十分的敏感,是探索新物理的良好场所. 在很多超出标准模型的新物理模型中,都给出新的U'(1)规范对称性以及伴随的新Z'规范玻色子.如果这个规范玻色子和3代费米子耦合不是普适的,经过费米子的混合后很自然的可以给出味改变的Z'耦合[1].虽然弱相互作用强度很小,但是由于味改变的Z'中性流发生在树图水平,这个新物理将对Bs-Bs混合带来非常明显的效应.     

探寻中的新粒子

简述粒子物理的标准模型及宇宙论的标准模型。通过对实验观测的分析，确认暗物质的存在，并指出由它组成的粒子是我们探寻中的超越标准模型的新粒子。     

top-pion与eγ碰撞过程

寻找味改变中性流 (ＦＣＮＣ )过程对于检验标准模型 ,发现和限制新物理有很大的帮助 .在标准模型中 ,树图级是不存在ＦＣＮＣ的 ,单圈级即使存在也被ＧＩＭ机制压低 .在超出标准模型的新物理模型中 ,新粒子会出现在圈图和圈图外线中 ,这些新粒子对ＦＣＮＣ过程有显著的贡献 ,因此 ,ＦＣＮＣ过程对寻找新物理有很大的帮助 .ＴＣ2模型中 ,由于ｔｏｐｃｏｌｏｒ只对第三代费米子有作用 ,因此 ,ＴＣ2模型不存在ＧＩＭ机制 ,当ｔｏｐｃｏｌｏｒ这种新的强相互作用在质量本征态时会产生新的味改变标量耦合顶角 ,其形式为 :ｍｔ2Ｆｔν2 Ｗ -Ｆ2 …     

缪子反常磁矩的精确测量预示存在新物理

 缪子反常磁矩a_μ=（g_μ-2）/2是缪子的基本物理参数之一，它的精确测量和理论计算为标准模型的诞生奠定了基础。费米缪子反常磁矩实验的首个实验结果表明缪子反常磁矩的测量值和标准模型理论预言不相符。该结果与早期布鲁克海文实验的结果相一致。这2个实验的综合测量结果与标准模型预言值的差距为4.2σ，这为新物理的存在提供了强有力的证据，预示着世界上可能存在新的未知粒子或者作用力。     

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.     

稀有衰变过程Bu+→π+l+l-,p+l+l-与top夸克双Higgs模型下新物理效应

利用光锥求和规则得到的形状因子,在标准模型和top夸克双Higgs模型(T2HDM)下计算新物理对衰变过程Bu+→π+l+l-Bu+→p+l+l-(l=e,μ)的分支比和前后不对称的贡献.从数值计算结果发现,新物理对这些衰变过程的分支比的贡献不是很大,理论预言与标准模型下的结果符合得很好.top夸克双Higgs模型下新物理对前后不对称的影响很小.对Bu+→π+(p+)l+l-衰变过程的较低双轻质量区域内双轻不变质量分布和前后不对称的精确测量,将有助于区分标准模型和新物理模型.     

LHC上希格斯与味物理实验进展

希格斯场是标准模型中电弱对称性自发破缺的核心,通过与基本粒子的相互作用直接赋予质量,构建了粒子质量来源的机制.与希格斯相互作用的夸克质量本征态和参与弱相互作用的夸克味道本征态不重合使得不同代的夸克发生混合,即CKM机制,是目前唯一确定的CP破坏来源,但所提供的CP破坏远不足以解释宇宙正反物质不对称性.因此,在实验上对希格斯粒子和CKM矩阵进行精确测量以及寻找新的CP破坏来源是精确检验标准模型、寻找新物理的主要途径之一.正值希格斯粒子发现十周年,本文将介绍标准模型希格斯粒子以及味物理中CKM矩阵参数特别是相角测量在大型强子对撞机LHC实验上的最新进展,回顾北京大学高能物理研究团队在希格斯粒子及味物理实验方面的工作,献礼北京大学物理学科百十周年.     

稀有衰变过程B_u~+→π~+l~+l~-,ρ~+l~+l~-与top夸克双Higgs模型下新物理效应

利用光锥求和规则得到的形状因子,在标准模型和top夸克双Higgs模型(T2HDM)下计算新物理对衰变过程Bu+→π+l+l-和Bu+ρ+l+l-(l=e,μ)的分支比和前后不对称的贡献.从数值计算结果发现,新物理对这些衰变过程的分支比的贡献不是很大,理论预言与标准模型下的结果符合得很好.top夸克双Higgs模型下新物理对前后不对称的影响很小.对Bu+π+(ρ+)l+l-衰变过程的较低双轻质量区域内双轻不变质量分布和前后不对称的精确测量,将有助于区分标准模型和新物理模型.     

标准模型与超出标准模型的物理学

20世纪60年代末在非阿贝尔规范理论框架下建立起来的基本粒子的标准模型，成功地描述了强相互作用和电弱相互作用，广泛地被用来处理粒子物理的各种实验现象。但是由于它有太多的参量，以及不能很好地解决很多重要的问题，人们普遍认为它并不是一个粒子物理的终极理论。因此寻找超出标准模型的新物理就成为21世纪粒子物理学家迫切的任务。     

2017年粒子物理学热点回眸

 2017年高能物理领域的探究主要围绕标准模型的高精度检验、新物理的探寻这2个方面前进。本文盘点2017年在标准模型的检验与新粒子直接探测、重味物理与CP破坏、量子色动力学与强子物理、中微子物理、暗物质探测5个方面取得的进展,并对高能物理的未来发展作一展望。     

量子力学中的超对称

超对称性是在量子场论中引人的新概念，对于超出标准模型的新物理的研究起着重要的作用。十几年前，理论物理学家们把它移植到量子力学，补充了传统量子力学教材的不足，提供了对处理位势问题求解的一种新观点和新方法。它不仅使某些本征值问题可以用简捷而优雅的代数方法求得解析解，也对所有感兴趣的势问题给出了新的改进的近似方法。     

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.     

V＋A混合流对B^-→τ^——↑vτ和-↑B→D^＊τ-↑vτ过程的影响

在标准模型中，弱电流是左手流．在寻找新物理模型的过程中，可以认为V＋A混合流是新物理存在的迹象．最近，BELLE和BABAR对纯轻过程B^-→τ^--↑vτ的衰变进行了测量，实验结果为：     

TC2模型下新物理效应对威尔逊系数的影响

分析计算TC2模型下的新物理效应对低能标威尔逊系数的影响.通过与标准模型的分析比较,发现TC2模型下的新物理贡献对企鹅图修正非常明显,甚至可以改变Cr,Cg的正负号.     

对撞机与高能物理

在高能实验中,高能对撞机采取逐级加速注入其中的两束粒子流,使被加速的粒子以接近光速的速度在特定的探测器内发生相撞.这种对撞爆发出巨大能量,能够产生新的重粒子以及反物质粒子.高能对撞机对检验粒子物理的标准模型和寻找新物理起着重要的作用.对世界上主要的对撞机进行了简单介绍.     

大型强子对撞机上CMS实验矢量玻色子散射的物理研究

在标准模型中, Higgs场结合电弱对称自发破缺机制赋予基本粒子质量,同时Higgs玻色子的存在保证了有质量的矢量玻色子散射过程的幺正性不被破坏.矢量玻色子散射过程除了对验证Higgs机制具有重要意义,还可以作为寻找标准模型之外的新物理的探针.本文将在简要回顾标准模型中Higgs理论之后,详细地介绍从基于蒙特卡罗样本对两个同电荷W玻色子散射的早期研究,到利用CMS实验一期和二期取数对矢量玻色子散射过程的寻找和利用该过程对超出标准模型的新物理进行的研究,以及近期CMS实验组实现的LHC上第一次对矢量玻色子散射过程的极化部分的测量.     

重味物理与几种新物理模型的唯象研究

我校物理电子工程学院王茹敏博士获批国家自然科学基金项目:重味物理与几种新物理模型的唯象研究,项目编号:11047145.重味物理研究不仅可以检验粒子物理标准模型而且     

单个类矢量B夸克在紧凑型线性对撞机上通过bZ衰变道的产生

许多超出标准模型的新物理都预测了新的类矢量夸克．它们会在高能对撞机上产生独特的信号．基于模型无关的框架，研究了单态的类矢量B夸克在质心能量为3TeV的紧凑型线性对撞机上的单个产生过程．重点研究■过程以及Z玻色子两种衰变道(■)的末态信号．通过对信号和标准模型背景的分析，分别给出了在年积分亮度为5ab^-1下对B夸克质量和耦合参数的排除限制和发现范围．数值结果表明，未来的高能量线性对撞机可以作为探测类矢量B夸克的电弱耦合的理想场所．