论文部分内容阅读
标准模型虽然已被大量的精确实验所检验,但是作为其中一个关键环节的电弱对称性自发破缺机制至今还不清楚。这一问题不仅是当前粒子物理学家十分关注的问题,也是现在和未来高能实验的主要研究内容。动力学对称破缺理论,如人工色(Technicolor)理论,是电弱对称性破缺机制(EWSB)的重要候选者,是人们甚为关注的新物理之一。这类理论预言了一些新的、有质量的规范玻色子和赝标哥尔斯通玻色子(PGBs)。顶夸克的质量约是175GeV,它是目前发现的最重的粒子。顶夸克与电弱对称性破缺部分的耦合远强于轻夸克于电弱对称性破缺部分的耦合,因此与顶夸克相关的物理过程对新物理的效应非常敏感,顶夸克在探测新物理方面起着重要的作用。本文就人工色理论预言的新粒子在目前和将来的高能实验中对单顶夸克产生的贡献进行了研究。
首先,我们研究了在Tevatron上,顶色辅助的人工色理论对单顶夸克产生截面的修正效应。1.我们计算了顶色辅助的人工色理论的动力学对qq′→tb过程的单顶夸克产生截面的贡献;2.又计算了顶色辅助的人工色理论预言的PGBs对qq′→tb过程的单顶夸克产生截面的修正。结果表明:在绝大部分参数空间内,顶色辅助的人工色理论的动力学对单顶夸克产生截面的贡献非常小,在Tevatron上不能被探测到。PGBs对单顶夸克产生截面σt的单圈修正主要来自于top-pions的贡献,在绝大部分参数空间内top-pions对σt的修正很大,能够在TevatronRunⅡ或RunⅢ上被探测到。
其次,我们先计算了顶色辅助的人工色理论的动力学对LC实验中tc夸克联合产生的贡献,然后又计算了顶色辅助的人工色理论预言的中性top-pionπt0对此过程产生截面的贡献。结果表明:在顶色辅助的人工色理论框架下,e+e-→tc过程的产生截面σ(s)比在标准模型框架下的结果大9个量级,比在最小超对称模型中的结果大4个量级;中性top-pionπt0对LC实验中tc夸克的产生截面产生较大的贡献,在顶色辅助的人工色理论的绝大部分参数空间内,可达10-2pb。将来的LC实验可作为探测中性top-pion进而检验顶色辅助的人工色理论的重要工具。
最后,我们研究了顶色辅助的人工色理论预言的最轻的中性TC介子P0在μ+μ-对撞机(FMC)上的s道共振产生。计算结果表明:其有效产生截面非常大,至少比标准模型中的Higgs粒子h0的产生截面大一个量级。