10428.高能對(duì)撞機(jī)上左右雙希格斯模型的唯象研究

1、PhenomenologystudyoftheleftrighttwinHiggsmodelathighenergycollidersAdissertationsubmittedtoNanjingNormalAuthor：University(NNU)inpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinScienceSupervisor：Subje

2、ctYaoBel‘LiuProfessorZhenJunXiaoTheoreticalPhysicsDepa庀mentofPhysicsandInstituteoTheoreticalPhysicsNanjingNormalUniversityNanjing，210046，People：sRepublicofChinaMarch，2016摘要摘要粒子物理學(xué)中描述強(qiáng)相互作用和電弱相互作用的標(biāo)準(zhǔn)模型fStandardModel：SMl自20

3、世紀(jì)60年代末期建立以來，經(jīng)歷了大量實(shí)驗(yàn)的精確檢驗(yàn)，是迄今描述微觀粒子相互作用最成功的理論模型。然而SM自身仍存在的一些理論問題f如規(guī)范等級(jí)問題、無法解釋中微子質(zhì)量和暗物質(zhì)等)，人們普遍相信SM只是一個(gè)低能有效理論，在TeV能標(biāo)附近應(yīng)該有新物理存在。雙Higgs機(jī)制是為了解決小的等級(jí)問題所提出的一種新理論，左右雙Higgs(LeftrighttwinHiggs：LHTH)模型是雙Higgs機(jī)制在左右手模型中的具體實(shí)現(xiàn)。除了類SM的Hig

4、gs粒子，該模型也預(yù)言了重的類矢T夸克、重的規(guī)范玻色子、中性和帶電的標(biāo)量粒子等，它們會(huì)在高能對(duì)撞機(jī)上產(chǎn)生一些獨(dú)特的信號(hào)。隨著歐洲核子中心(EuropeanOrganizationforNuclearResearch：CERN)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LargeHadronCollider：LHC)的成功運(yùn)行，粒子物理學(xué)研究跨入了“Tev能標(biāo)”的嶄新時(shí)代。2012年7月，ATLAS和CMS實(shí)驗(yàn)組同時(shí)宣布在125GeV附近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的粒子，第一階

5、段運(yùn)行(質(zhì)心系能量為7TeV和8TeV)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明該粒子的性質(zhì)和SM中Higgs粒子非常接近。然而，很多新物理模型也都預(yù)言了類SM的Higgs粒子的存在，所以從實(shí)驗(yàn)上精確測(cè)量Higgs粒子的性質(zhì)對(duì)檢驗(yàn)SM和區(qū)別不同的新物理模型非常重要。計(jì)劃中的高能正負(fù)電子直線對(duì)撞機(jī)具有背景干凈，高精度等優(yōu)點(diǎn)，可以精確地檢驗(yàn)強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)的新物理現(xiàn)象。本文正是基于正在運(yùn)行的LHC實(shí)驗(yàn)和計(jì)劃中的高能直線對(duì)撞機(jī)，在LRTH模型下開展了一些唯象研究工作：(

6、1)研究了LRTH模型中類標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs玻色子的各種衰變道，重點(diǎn)研究了雙光子道的信號(hào)強(qiáng)度，并根據(jù)LHC實(shí)驗(yàn)Higgs的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體擬合從而給出對(duì)參數(shù)空間的限制。由于退耦效應(yīng)，五個(gè)道中Higgs玻色子的信號(hào)強(qiáng)度與SM的比值都小于1，Higgs數(shù)據(jù)的整體擬合結(jié)果基本排除了能量標(biāo)度參數(shù)廠的參數(shù)空間：f550GcV。(2)研究了輕的贗標(biāo)粒子≯o的衰變和產(chǎn)生。特別是當(dāng)它的質(zhì)量小于類標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs粒子質(zhì)量一半時(shí)，新的衰變道^_妒咖。將會(huì)