论文摘要
电弱相互作用的标准模型（SM）已被大量精确实验所验证,但还存在许多问题。如电弱对称性自发破缺机制仍不清楚,中微子质量问题,宇称不守恒及CP破坏的来源机制等。因此,寻找超出标准模型的新物理是目前粒子物理的研究前沿,也是高能物理实验的主要内容。人们从不同的角度出发,提出了各种新物理理论和模型,对标准模型加以扩充。许多新物理模型都预言存在重的超出标准模型的矢量玻色子W′±和Z′。它们是一个自发破缺的SU（2）规范理论中的规范玻色子。各种不同的新物理模型给出不同的对称性破缺机制及这些规范玻色子与标准模型中的费米子的不同的耦合方式。若要考虑尽可能多的可能性,就需要对与W′±和Z′相关的现象学进行模型无关的研究。标准模型的SU（2）L（?） U（1）Y规范理论已经被实验所证实,能包含W′±和Z′的最小扩充为SU（2）1（?） SU（2）2（?） U（1）。本文假设除现在已为实验证实的基本粒子外,最轻的新粒子为W′±和Z′及一个轻的中性Higgs,而其它新粒子都很重。引入轻的Higgs一方面是由于标准模型中存在轻的中性Higgs,另一方面更重要的是为了满足理论的幺正性要求。本文采用手征拉氏量的方法,利用对称性破缺的非线性实现,建立了描述W′±,Z′与标准模型中所有的粒子的电弱手征拉氏量。拉氏量包括玻色场和物质场两部分。玻色场部分准到了低能展开的p4阶,物质场部分包含量纲3的Yukawa型和量纲4的规范作用项。这个电弱手征拉氏量可以最一般地描述满足SU（2）1（?） SU（2）2（?） U（1）规范变换的夸克、轻子和中性Higgs与相应的规范玻色子的相互作用。我们利用现有低能实验结果,特别是中性K、B介子的质量差和间接CP破坏参数,给出了对手征拉氏量中的一些参数的限制,探索允许存在较低质量的W′的可能性。结果表明,目前的参数空间允许质量较低的W′存在。这些限制也为构建新的模型提供了线索。
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