小Higgs理论在eγ、ep对撞机上的可能物理迹象

【摘要】：众所周知，标准模型(SM)极好地描述了基本粒子及其相互作用，可以说SM的理论框架是非常优美的。迄今为止，已经有大量精确的实验事实证明了该理论的正确性。但是，SM仅是一种低能有效理论，它还存在许多不足之处。在SM之外应该有新物理(NP)存在。小Higgs理论是重要的新物理可能候选者，最小Higgs(LH)模型简单的实现了小Higgs思想。除了普通的粒子，LH模型还预言了新的规范玻色子Z_H，B_H和W_H~±，类矢量顶夸克T以及三重态标量粒子Φ。这些新粒子可能对某些物理过程产生重要修正，在目前或将来的对撞机上产生可观测的信号。本文主要讨论了LH模型预言的新规范玻色子在e~-γ对撞机上的产生，类矢量顶夸克T在THERA对撞机上的产生以及LH模型对有e~-γ→e~-H过程的修正。 高能e~-γ对撞机特别适用于研究新规范玻色子的单个产生。首先，我们研究了SM规范玻色子W_s~-和新规范玻色子W_H~-在极化的e~-γ对撞机上的单个产生。结果表明，仅当标度参数f≤1.5TeV，混合参数c′≥0.4的时候，LH模型对截面σ(W_s~-)的修正才能在将来的高能线性对撞机上被观测到。如果对初态电子和正电子束选择一个合适的极化，那么，在将来的高能e~+e~-线性对撞机(OLC(质心能量S~(1/2)=3TeV，积分亮度￡=500fb~(-1)))上，通过e~-γ对撞有可能观测到新规范玻色子W_H~-的信号。 其次，我们研究了在将来的ep(THERA)对撞机上，通过ep→eb→v_eT过程探测类矢量顶夸T的可能性。研究结果表明，在S~(1/2)=3.7 TeV的THERA对撞机上，类矢量顶夸T的产生截面范围为1.2×10~(-4)-0.48pb。因此，在将来的THERA对撞机上，很可能探测到类矢量顶夸克T的信号。 最后，我们研究了e~-γ→e~-H过程。由于Higgs玻色子的非退耦性质，有效耦合Hγγ和HZγ对新物理非常敏感，新物理可对此过程产生较大的贡献。我们计算了LH模型预言的所有新粒子对e~-γ→e~-H过程的单圈级修正。具体数值结果表明，在LH模型的合理参数空间范围内，新粒子可对e~-γ→e~-H过程的截面产生较大的修正，相对修正参数R的绝对值大于5％，所以LH模型对此过程的修正效应有可能在将来的ILC上被观测到。 总之，我们研究了LH模型预言的新粒子在将来的线性对撞机上的可能物理迹象，为将来的线性对撞机通过eγ、ep碰撞探测这些新粒子、检验LH模型的正确性提供了理论指导。

【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：O572.2