深度非弹性散射

深度非弹性散射（DIS）是高能物理领域中探索强子内部结构的最为有力的手段。几十年来,人们对基本粒子结构的认识不断深化,对基本相互作用的了解取得了一个又一个突破性进展,确立了强、弱、电相互使用的标准模型,并进一步寻找超出标准模型的新物理,其中深度非弹性散射的实验与理论的研究起了极为重要的作用。     

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     

清华大学物理系的粒子物理研究

介绍清华物理系粒子物理研究与教学的历史、主要的研究成果及目前和未来的研究发展方向.科研成果包括5个方面:非阿贝尔规范理论中的螺旋振幅方法;重夸克偶素;超出标准模型的新物理;中微子和低能强子有效理论.     

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.     

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.     

2008国际Top物理会议

在欧洲核子中心（CERN）建造的大型强子对撞机于2008年正式开始运行，LHC上的实验将会在TeV能区揭示和探询超出标准模型的新物理现象，直接导致物理学新的突破，使粒子物理研究进入一个新的时代。在检验标准模型以及寻找新物理两方面，Top夸克物理都将起到非常重要的作用。     

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-…     

探索质量起源与2013年诺贝尔物理学奖

 本文首先介绍1964年Peter Higgs及Francois Englert等提出的Higgs机制及其在电弱标准模型的建立中所起的重要作用,说明为什么2012年实验上发现一个Higgs玻色子后,2013年的诺贝尔奖就颁给Englert和Higgs。然后指出,接下来重要的是在实验上进一步探测这个Higgs玻色子对标准模型预言的偏离,和探索可能的新物理。LHC的升级实验和将来的高能对撞机对实现这个目标至关重要。最后展望粒子物理的发展前景。     

过程eq→vq′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→vq′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→vq′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．     

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.     

On extra neutral and charged Higgs bosons at the LHC

The properties of 125 GeV new particle, which was discovered in 2012 at the Large Hadron Collider (LHC), are found to be consistent with those of the Higgs boson in the standard model (SM). Hereafter the new particle is dubbed as SM-like Higgs boson. However there is still spacious room for physics beyond the SM (BSM) due to the limited energy and luminosity of the LHC. With more data, experiments will scrutinize whether the new particle is indeed the SM one or not. At the same time, one believes that discovery of the SM-like Higgs boson is just the start of the new era of particle physics. The predominant topic is whether there are other new Higgs bosons as speculated in various BSM models. In this short review, we will describe the current status of Higgs physics at the LHC and several BSM models which contain more Higgs sectors. In literatures, there are numerous studies on extended Higgs sector and a comprehensive review is beyond the scope of this review. Instead, we will present two latest studies on Higgs physics: (1) how to detect the charged Higgs boson and measure \(\tan \beta \) after including the top polarization information, and (2) how to discover the extra neutral Higgs boson via the pair production of SM-like Higgs boson.     

电弱规范玻色子反常相互作用的有效拉氏量描述

电弱规范玻色子之间的反常相互作用对于进一步检验标准模型和寻找超出标准模型的新物理信号都具有重要意义.首先详细推导了粒子物理标准模型中电弱规范玻色子自相互作用的显示形式,然后在介绍探索新物理的有效拉氏量方法基础上,用有效拉氏量方法给出了电弱规范玻色子间反常相互作用的具体形式.根据洛仑兹结构的不同,这些反常相互作用被分成3类:(1)只含Higgs场协变微商的项;(2)同时含Higgs场协变微商和规范场强张量的项;(3)只含规范场强张量的项.     

Weinberg角反常现象的理论解释

标准模型在过去20年中经历了大量的实验检验，已被人们所接受。Weinberg角（或称弱角）是标准模型中一个极其重要的物理量，它的精确值对于检验标准模型有着至关重要的作用。2002年，NuTeV实验组报道了他们测量到的Weinberg角的值与在其它电弱过程中测量到的该角的值不同。这一反常现象引起了人们极大的关注，无论能否在标淮模型的解释这种现象，对粒子物理都将是一个推进。为了解释这种反常现象，本文在标准模型的框架下，推导了核子海中奇异-反奇异夸克分布不对称对Paschos-Wolfenstein关系的修正，并计算了光推介子-重子波动模型和手征夸克模型下，奇异-反奇异夸克分布的不对称性，考查了这种不对称性对Weinberg角测量值的影响。结果表明，核子海中奇异-反奇异夸克分布的不对称性所引起的修正，能够在很大程度上降低NuTeV测量到的Weinberg角的值与标准模型预言值之间的差异，可以作为NuTeV反常现象的一种合理的解释。     

2021年粒子物理学热点回眸

粒子物理学是研究微观物质基本组成及其相互作用的前沿基础学科.聚焦粒子物理领域的几大研究热点方向——暗物质物理、中微子及粒子天体物理、缪子反常磁矩、重味物理与强子物理、希格斯物理与电弱物理及其他超标准模型新物理现象寻找,回顾了2021年粒子物理领域所取得的重要进展,并对相关方向的未来研究前景及未来大科学工程计划作了初步的...     

粒子物理学发展的历史考察

 粒子物理是现代物理学的重要分支,也是人类文明的标志性成就之一。1955—1995年,约1/3的诺贝尔物理学奖授予了粒子物理相关理论或实验研究。为分析其发展历程,按照时间顺序,将粒子物理的发展分为初步探索期、理论成熟期、实验验证期和继续完善期4个阶段。其中,初步探索期（1930—1951年）是粒子物理的起步与独立阶段;理论成熟期（1952—1967年）是粒子物理的理论体系构建阶段;实验验证期（1968—1985年）是粒子物理理论体系得到实验验证阶段;继续完善期（1986年至今）是粒子物理的接续发展阶段。现在人类比以往任何时期都更加接近于超越标准模型的新物理。     

宇宙微波背景辐射检验CPT对称性

电荷共轭-宇称-时间反演（CPT）联合对称性是粒子物理中的一种基本对称性.检验CPT对称性是检验标准模型及发现新物理等基础科学研究的重要途径.本文将介绍利用高精度的宇宙微波背景辐射（CMB）的观测和实验检验CPT对称性的方法,以及最新进展.通过与其他实验的比较我们发现CMB对CPT对称性的检验精度更高.     

2018年粒子物理学热点回眸

 粒子物理是研究物质的基本组成和相互作用的前沿学科。从希格斯物理、新物理寻找、中微子物理、暗物质寻找、新强子态和强作用力机制研究、以及未来对撞机研究等方面回顾了2018年粒子物理学取得的重大进展及突破。     

2016年粒子物理学热点回眸

 盘点了2016年粒子物理学的研究热点,在希格斯物理、新物理直接搜索方面提高了测量精度,积累了大量数据;中微子物理方面θ₁₃的测量精度提高到了4%;低能强相互作用物理方面确认了5夸克态的存在,同时发现多个可能的4夸克态;暗物质搜索方向全面压低WIMP粒子及其他类型暗物质粒子同普通物质相互作用的截面。     

“Which Way”实验,波粒二象性的可能破缺和新的二象性

最近的某些实验显示出量子物理的许多新特性.WhichWay(WW)实验暗示波粒二象性可能破缺.由此应该继续检验量子波动性对单个粒子、极小的时空范围、短程强弱相互作用及高能过程等方面的有效性.这些实验为粒子物理的发展方向提出了多种可能性.基于对量子力学的统计基础和粒子物理的总体特征进行的讨论,可以得到理论的一种发展方向:对称性-统计性的新的二象性.由于统计性和量子场论一一对应,它又联系于一般的泛量子理论.       

高纯锗探测器在粒子物理与天体物理中的应用

本文介绍了近年来高纯锗探测器技术的发展和新型高纯锗探测器在粒子物理、天体物理领域的应用,特别是高纯锗探测器在暗物质直接探测、双β衰变实验等极低本底的重要基础前沿研究方面的应用.中国已经建成了世界垂直岩石覆盖最深的地下实验室——中国锦屏地下实验室.中国科学家组成的CDEX研究团队拟利用吨量级的点接触电极高纯锗探测器阵列系统,在中国锦屏地下实验室开展暗物质直接实验研究,本文也介绍了这一实验计划.