几种典型新粒子可能物理迹象的研究

【摘要】：标准模型(SM)作为成功的有效场理论，可以对几乎所有的粒子物理实验进行描述。然而，标准模型存在的问题表明可能存在超出标准模型之外的新物理。具有T-宇称的最小Higgs (LHT)模型、Beautiful Mirrors模型、Topflavor Seesaw模型是众多新物理模型中较为流行的候选者。这些新物理模型都预言存在一些典型新粒子，这些典型新粒子可以很好地反映这些新物理模型的特征。在本文中，我们对LHT模型、BeautifulMirrors模型和Topflavor Seesaw模型中新粒子的产生以及新粒子引起的一些物理效应进行了研究。 我们研究了LHT模型预言的镜像轻子和中性规范玻色子V (γ或Z)在ILC上的联合产生过程，计算结果表明，镜像轻子可以通过e+e→V LiLj过程大量的产生，在未来的ILC上可能观察到镜像轻子的信号。同时，我们研究了Topflavor Seesaw模型预言的WH和top夸克在LHC上的联合产生过程，计算结果表明，借助于优化的截断，可能会在LHC实验中观察到重规范玻色子WH的信号。同时，我们还研究了BeautifulMirrors模型预言的重夸克B′对pp→Zb过程的截面和极化不对称性AZ的贡献。数据结果显示，重夸克B′可以对截面和极化不对称性AZ产生显著的贡献。如果实验上探测到这些典型新粒子的信号，将给新物理的寻找提供线索。LHC的重要任务之一就是寻找Higgs粒子，最近，ATLAS合作组和CMS合作组宣布发现了质量大约为126GeV的类标准模型Higgs粒子。那么，该类标准模型Higgs粒子是哪个模型预言的粒子，如何判定？这一系列的问题都需要更深入的研究。很多新物理模型把模型预测的Higgs粒子信号和实验数据进行比较来检验和区分模型。基于这种考虑，我们研究了LHT模型中的Higgs粒子在LHC上可能出现的不同观测信号，并与标准模型预测的结果进行对比分析。期望这些工作能为LHC上的实验数据提供必要的解释和为检验LHT模型提供帮助。