10428.高能對撞機上左右雙希格斯模型的唯象研究

1、PhenomenologystudyoftheleftrighttwinHiggsmodelathighenergycollidersAdissertationsubmittedtoNanjingNormalAuthor：University(NNU)inpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinScienceSupervisor：Subje

2、ctYaoBel‘LiuProfessorZhenJunXiaoTheoreticalPhysicsDepa庀mentofPhysicsandInstituteoTheoreticalPhysicsNanjingNormalUniversityNanjing，210046，People：sRepublicofChinaMarch，2016摘要摘要粒子物理學中描述強相互作用和電弱相互作用的標準模型fStandardModel：SMl自20

3、世紀60年代末期建立以來，經(jīng)歷了大量實驗的精確檢驗，是迄今描述微觀粒子相互作用最成功的理論模型。然而SM自身仍存在的一些理論問題f如規(guī)范等級問題、無法解釋中微子質量和暗物質等)，人們普遍相信SM只是一個低能有效理論，在TeV能標附近應該有新物理存在。雙Higgs機制是為了解決小的等級問題所提出的一種新理論，左右雙Higgs(LeftrighttwinHiggs：LHTH)模型是雙Higgs機制在左右手模型中的具體實現(xiàn)。除了類SM的Hig

4、gs粒子，該模型也預言了重的類矢T夸克、重的規(guī)范玻色子、中性和帶電的標量粒子等，它們會在高能對撞機上產(chǎn)生一些獨特的信號。隨著歐洲核子中心(EuropeanOrganizationforNuclearResearch：CERN)大型強子對撞機(LargeHadronCollider：LHC)的成功運行，粒子物理學研究跨入了“Tev能標”的嶄新時代。2012年7月，ATLAS和CMS實驗組同時宣布在125GeV附近發(fā)現(xiàn)了一個新的粒子，第一階

5、段運行(質心系能量為7TeV和8TeV)的實驗數(shù)據(jù)表明該粒子的性質和SM中Higgs粒子非常接近。然而，很多新物理模型也都預言了類SM的Higgs粒子的存在，所以從實驗上精確測量Higgs粒子的性質對檢驗SM和區(qū)別不同的新物理模型非常重要。計劃中的高能正負電子直線對撞機具有背景干凈，高精度等優(yōu)點，可以精確地檢驗強子對撞機發(fā)現(xiàn)的新物理現(xiàn)象。本文正是基于正在運行的LHC實驗和計劃中的高能直線對撞機，在LRTH模型下開展了一些唯象研究工作：(

6、1)研究了LRTH模型中類標準模型Higgs玻色子的各種衰變道，重點研究了雙光子道的信號強度，并根據(jù)LHC實驗Higgs的相關數(shù)據(jù)進行整體擬合從而給出對參數(shù)空間的限制。由于退耦效應，五個道中Higgs玻色子的信號強度與SM的比值都小于1，Higgs數(shù)據(jù)的整體擬合結果基本排除了能量標度參數(shù)廠的參數(shù)空間：f550GcV。(2)研究了輕的贗標粒子≯o的衰變和產(chǎn)生。特別是當它的質量小于類標準模型Higgs粒子質量一半時，新的衰變道^_妒咖。將會