中性top介子对轻子味破坏过程和tγ、tZ产生的贡献

论文摘要

粒子物理的标准模型（SM）,是描述基本粒子及其强相互作用和电弱相互作用的规范理论。标准模型创建四十年来已被大量的精确实验所验证,但是它不能解释电弱对称性破缺来源,而且其标量场部分存在平庸性、不自然性等问题。因此,标准模型并不是一个终极理论,它只是一种低能有效理论,在标准模型之外应该存在新物理。为此,人们进行了积极的、有意义的探索,提出了许多新理论,如超对称（SUSY）理论、人工色（Technicolor）理论等。其中,顶色辅助的人工色（TC2）模型就是现在非常流行的一种新物理模型。 本文首先研究了TC2模型预言的中性top介子πto对轻子味破坏（LFV）过程li→ljγ,li→ljlkll,t→clilj和Z→lilj的贡献。考虑到当前μ→eγ实验上限对TC2模型自由参数mπt和k的限制,我们得到在TC2模型整个参数空间内分支比Br（τ→eγ）近似等于Br（τ→μγ）,数值结果至少比当前τ→lγ实验限制低四个量级,因此不能在将来的实验中探测到;分支比Br（μ→3e）的值大约等于2.87×10-14,在下一代对撞机实验中有可能观测到中性top介子对此过程的修正效应。分支比Br（τ→3e）（?）Br（τ→2eμ）和Br（τ→3μ）（?）Br（τ→2μe）的值远低于实验给出的这些过程的实验上限,因此将来的实验不可能通过这些过程探测πto的可能迹象;对于LFV过程t→clilj,Br（t→cee）、Br（t→cμμ）的值小于Br（t→cττ）的值。选取合理的参数值,分支比Br（t→cττ）的值可达到7.1×10-7。因此,若要通过LFV过程t→clilj探测中性top介子πto的可能物理迹象应首先考虑过程t→cττ。 其次,在TC2模型中研究了中性top介子πto通过FC标量耦合πtoτli对此过程产生的贡献。计算得出分支比Br（Z→τl）的数值范围为8.7×10-15～3.6×10-14;分支比Br（Z→μe）的数值范围为5×10-16～8.3×10-15,这有可能在将来的高能实验中探测到这一迹象。 最后,在TC2模型中研究了HERA和THERA对撞机上中性top介子πto通过反常顶夸克耦合tcγ和tcz对过程γc→tγ和γc→tZ产生贡献。计算结果表明:在TC2模型整个参数空间,过程ep→γc→tγ散射截面σtγ（s）比过程ep→γc→tZ的散射截面σtZ（s）大。在HERA对撞机上每年最多产生20个tγ事例、10个tZ事例,这是很难探测到的;而在THERA对撞机上每年可以产生几百个tγ事例和tz事例,这是很容易探测到的,所以可以在THERA对撞机上探测中性top介子πto对tγ,tZ产生的影响,从而可以进一步验证TC2模型的正确性。

论文目录

• 第一章 引言
• 第二章 相关理论综述
• §2.1 人工色理论简介
• §2.1.1 人工色理论的基本思想[8]
• §2.1.2 扩展人工色（ETC）模型[9]
• §2.1.3 一代人工色（OGTC）模型[11]
• §2.1.4 多标度“走动”人工色（MWTC）模型[13]
• §2.1.5 顶色辅助的人工色（TC2）模型[14]
• §2.2 Top介子基本性质
• 第三章 对撞机简介
• §3.1 对撞机参数
• §3.2 对撞机的发展
• §3.3 北京正负电子对撞机
• 第四章 中性Top介子与轻子味破坏过程
• i→l_jγ，l_i→l_jl_kl_l[37]'>§4.1 轻子味破坏（LFV）过程l_i→l_jγ，l_i→l_jl_kl_l[37]
• i→l_jγ'>§4.1.1 LFV过程l_i→l_jγ
• i→l_jl_kl_l'>§4.1.2 LFV过程l_i→l_jl_kl_l
• il_j[42]'>§4.2 中性top介子和LFV过程t→cl_il_j[42]
• il_j[59]'>§4.3 中性top介子和LFV过程Z→l_il_j[59]
• §4.4 结论
• 第五章 HERA和THERA对撞机上的tγ（Z）产生
• t⁰对HERA和THERA上tγ（Z）产生的贡献[60]'>§5.1 中性top介子π_t⁰对HERA和THERA上tγ（Z）产生的贡献[60]
• §5.2 结论
• 第六章 总结
• 附录一 研究生期间所做的工作
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文独创性声明
• 学位论文版权的使用授权书