資源描述：
《大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上新物理的唯象學(xué)研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、PhenomenologicalStudyofNewPhysicsatLHCADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByYangZhangSupervisor：Prof．Jun-JieCaoProf．Jin—MinYangMay,2014摘要㈣㈣㈣IIIIIlllllllllllll0
2、Y2550604伴隨著歐洲核子中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)的運(yùn)行，粒子物理實(shí)驗(yàn)取得了突破性進(jìn)展，特別是Higgs波色子的發(fā)現(xiàn)以及對(duì)超對(duì)稱(chēng)模型的直接尋找限制。圍繞這些實(shí)驗(yàn)，我們進(jìn)行了一些唯象學(xué)研究：①在LHC運(yùn)行初期，我們研究了R宇稱(chēng)守恒的自然最小超對(duì)稱(chēng)模型在LHC上通過(guò)stop對(duì)產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)的可能性。首先，我們?cè)陬?lèi)標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs質(zhì)量、電弱精確測(cè)量和B物理等實(shí)驗(yàn)的限制下，通過(guò)掃瞄得到該模型的存活參數(shù)空間。然后在存活空間內(nèi)研究LHCJzstop對(duì)產(chǎn)生后通過(guò)五-÷￡翹和矗_÷6戈}衰變的兩個(gè)過(guò)程。通過(guò)精確蒙
3、特卡洛模擬該過(guò)程的信號(hào)和背景，施加一些運(yùn)動(dòng)學(xué)變量限制，特別是蝶，我們發(fā)現(xiàn)在尋找stop對(duì)的過(guò)程中，這兩個(gè)衰變道是相輔相成的，當(dāng)LHC}-_∥=14TeV的數(shù)據(jù)的積分亮度達(dá)到lOOfb-1時(shí)，自然最小超對(duì)稱(chēng)中質(zhì)量低于450GeV的stop能夠在5盯置信度水平被發(fā)現(xiàn)，而如果此時(shí)LHC上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何事例超出，則質(zhì)量低于537左右的stop將會(huì)在95％的置信度水平被排除。之后伴隨著LHC在尋找stop對(duì)和sbottom對(duì)的新進(jìn)展，利用ATLAS上8TeV20fb-1的尋找末態(tài)為f+jets+／Er，￡F+／研
4、和26+／研實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，我們?cè)俅窝芯苛松鲜鲞^(guò)程和sbottom對(duì)伴隨61_÷6艘和b1_6期衰變的產(chǎn)生過(guò)程，同時(shí)也更新了低能物理客觀測(cè)量的限制，發(fā)現(xiàn)該模型中質(zhì)量小于600GeV的stop已經(jīng)在95％的置信度水平被排除了。②Tevatron_]=觀察到的top夸克前后不對(duì)稱(chēng)性的超出和LHC上Higgs衰變到雙光子分支比的增強(qiáng)可能是由于同一新物理導(dǎo)致的，所以我們研究了在雙Higgs二重態(tài)模型中增加一個(gè)色三重態(tài)是否能同時(shí)解釋這兩個(gè)的反常。我們發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)限制性下，該模型能夠在1口置信度水平同時(shí)解釋這兩個(gè)反
5、常。同時(shí)我們也研究了Higgs的衰變^斗Z7以及它與h．÷77關(guān)聯(lián)，結(jié)果表明，與其他模型不同，該模型中^一Z7與h_，y7的關(guān)系比較特別，即當(dāng)7，y的比率增強(qiáng)時(shí)，Z，y的比率嚴(yán)重壓低，這種特征有助于在高亮度的LHC上尋找該模型。③我們利用馬爾科夫連蒙特卡洛掃描和貝葉斯統(tǒng)計(jì)分析了CMSSM模型，掃描中加入了最新的LUX實(shí)驗(yàn)限制、LHC上ATLAS組和CMS組對(duì)SUSY的尋找限T制、LHCb對(duì)B物理的測(cè)量結(jié)果、普朗克上暗物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)限制和其他一些低能可觀測(cè)量的限制。我們首先用MCMC的方法找到該超對(duì)稱(chēng)模型最
6、傾向的參數(shù)空間，然后用貝葉斯統(tǒng)計(jì)展示了參數(shù)空間對(duì)應(yīng)的觀測(cè)量的性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)：在CMSSM模型中，類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs質(zhì)量的限制和“子反常磁矩限制之間有較大的分歧，在滿足其他所有實(shí)驗(yàn)限制的條件下，它們沒(méi)辦法同時(shí)處于實(shí)驗(yàn)值的2仃范圍內(nèi)；最佳點(diǎn)的×2=13．459，對(duì)應(yīng)的p-value等于0．0194。最后，我們還研究了該模型中Higgs玻色子的具體性質(zhì)及與實(shí)驗(yàn)的符合程度，發(fā)現(xiàn)模型中類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs的耦合接近標(biāo)準(zhǔn)模型，與實(shí)驗(yàn)一致。關(guān)鍵詞：對(duì)撞機(jī)，超對(duì)稱(chēng)，新物理，希格子粒子IIABSTR，ACTWitht
7、herunningofLargeHadronColliderattheEuropeanOrganizationforNuclearResearch，particlepay’sicsandhigh—energyphysicshaveachievedgreatprogressinexperiments，especiallythediscoveryofSM—likeHiggsanddirectsearchesofSUSY．Wedidasiresofresearchesaroundtheseexperimen
8、talresultsandpredictionsofLHC：④WeconsiderthenaturalsupersymmetryscenariointheframeworkoftheR—paritycon．servingminimalsupersymmetricstandardmodel(callednaturalMSSM)andexaminetheobservabilityofstoppairproductionattheLHC．Wefirstscan
