强子对撞机上规范粒子反常耦合的研究

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通过有效拉氏量来研究满足非阿贝尔S UL(2)?UY(1)对称性的规范粒子的反常耦合是研究新物理的一个常用方法之一。使用有效拉氏量规范对称性决定反常规范玻色子耦合。反常四规范耦合γγW+W?是有望探测到新物理信号的渠道之一,四规范玻色子耦合跟标准模型的任何偏离将意味着超出标准模型的新物理的存在。反常四规范耦合γγW+W?的相关探测工作,最近由CMS进行,他们首先用等效光子近似方法来计算弹性过程,然后使用实验数据中提取的因子计算质子分解的贡献。另一方面,强子对撞实验对理论计算精度要求的不断提高,部分子分布函数(PDF)的计算已经达到了NNLO,而此时质子中放出的光子的效应不能忽略,各种PDF研究组都开始给出了包含光子的PDF,从而打开了一个研究双光子过程的新篇章。  我们通过唯象学方法用光子部分子分布函数研究四规范反常耦合γγW+W?,并在简单假设下估计LHC在13TeV能量下对反常耦合的敏感性。为此,我们首先介绍了粒子物理标准模型,为理解标准模型的拓展理论以及本文要用的唯象学方法打下了基础。讨论了有效场论方法,包括几类不同的规范粒子反常耦合算符。在有关标准模型和有效场论的理论基础上我们简单介绍了粒子物理唯象学相关知识,给出了把理论跟实验结合的流程。最后我们根据我们所讨论的理论建立了包括四规范反常耦合的模型,并用蒙特-卡罗方法进行了相关的计算和简单的粒子对撞模拟,其中我们分别用光子部分子分布函数和有效光子近似来计算了从质子放出的光子。我们的计算结果显示,用光子部分子分布函数描述的过程信号因包括非弹性过程而比只描述弹性过程的有效光子近似结果强,光子部分子分布函数给出的散射截面大。也因此导致了较严格的上限。
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