高能对撞机上探索电弱破缺机制的理论研究

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标准模型虽然通过了很多精确实验的检验,但是其中的电弱对称性自发破缺机制还不清楚。这个问题是目前粒子物理最关注的问题之一,也是未来高能物理实验的主要研究内容。依据正在建设的未来实验装置,就与电弱对称性自发破缺机制相关的课题作了如下一些工作。 (一)在大型强子对撞机(LHC)上探测Higgs玻色子和规范玻色子反常耦合的研究。由于低能有效拉氏量中Higgs反常耦合的存在,破坏了WW散射的S矩阵的么正性,使得LHC上有反常的WW散射截面大大偏离了标准模型。利用WW散射对Higgs反常耦合的敏感,我们对非线性实现和线性实现的有效拉氏量中的Higgs反常耦合给出了严格的限制。 (二)在光子对撞机上探测Higgs玻色子和规范玻色子反常耦合的研究。研究了反常耦合对γγ→WWZZ和γγ→WWWW过程的影响,并且分别对线性和非线性的情况考察了信号的运动学分布。提出了合适的剪除来提高探测的灵敏度。由于光子对撞机较简单的背景,它可以对Higgs反常耦合作灵敏的探测。 (三)极化的光子对撞机上区分不同强耦合模型的研究。通过不同模型中的赝Goldstone玻色子对γγ→t(-t)过程的圈图修正的研究,可以区分不同的强耦合模型。利用了光子对撞机极化的特性,取特定的极化2λPc=-1时,很大的提高了光子的有效亮度和能量。研究表明500GeV的TESLA一年的积分亮度就可以区分几种典型模型。
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