《對撞機上新物理的唯象研究》是依託清華大學，由張斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：對撞機上新物理的唯象研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：張斌
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目在以往研究成果的基礎上結合LHC 開始運轉的現狀，對近年來新提出的新物理模型進行唯象學研究。集中研究與電弱破缺相關的一些模型，這些都有很明顯的特徵，如little Higgs 和Higgsless 模型中有額外的規範玻色子W'、Z',輕子與規範玻色子具有反常耦合，一些模型中具有特殊量子數的輕子。利用唯象學手段，可以把這些特徵提取為對撞機上的信號。這些信號非常明顯，往往只需要很小的積分亮度，在LHC 測試運行的前幾年就可以對一些新模型做出檢驗。本項目致力於電弱新物理模型在對撞機上的唯象研究，對TeV能量對撞機上的實驗研究是有幫助的。可以與國內參加LHC的人員合作，做探測器模擬，為我國參加LHC/ILC國際合作提供可行的研究課題，可以在LHC開始運行後很快進行數據分析，使我國在LHC的合作中增加競爭力。
結題摘要
本項目按照計畫完成了以下幾項關於對撞機上新物理唯象研究的工作，並發表了相關論文。（1）研究如何在對撞機上探測費米子的反常耦合，提出了在ILC上通過正負電子到W＋W－的過程來測量電子和W，Z規範玻色子的反常耦合。通過研究我們發現未來1TeV的ILC對費米子反常耦合的探測可以比目前的精度提高3-4個量級。此工作的文章已經發表在Phys.Rev. D86 (2012) 035001。在此基礎上我們又研究了e+e- -＞ZZ/\gamma過程，研究發現這幾個過程正好和e+e- -＞W+W－過程形成了互補。我們也研究了在LHC上通過W對產生的過程探測夸克和規範玻色子的反常耦合的研究，並取得了很好的結果。這方面的計算工作已全部完成，正在文章整理階段。（2）研究如何在大型強子對撞機上探測帶雙電荷的奇異輕子， 我們研究把一個帶雙電荷的奇異輕子X++/--放到弱作用的SU(2)的表示中，我們唯象計算已有實驗對這些粒子質量和混合參數的限制，並考慮在LHC上探測這樣的SU(2) 二重態/三重態奇異輕子的可能性。我們研究了各種可能的探測道，並給出了LHC發現奇異輕子所需要的積分亮度。關於三重態的文章已經被Phys.Rev. D接受，即將發表，二重態的文章也在投稿中。（3）在目前低對撞能量8 TeV LHC上探測3-site Higgsless模型中的較輕W’玻色子。我們提出的通過W’Z聯合產生的過程在W’玻色子質量較輕的情況下比原來的探測道有很大的優勢。計算表明8TeV LHC 積累的實驗數據可以對Higgsless模型中的較輕W’玻色子作出判斷，發現或排除它們。相關文章發表在Phys.Rev. D86 095011(2012)。（4）質子和Roper共振態中海夸克味道不對稱性的研究。我們通過構建哈密頓矩陣和求解本徵方程的方法研究了質子和Roper共振態及介子云模型。運用這個方法，我們得到了質子的海夸克味道不對稱性和Roper共振態的一些其他性質。我們的研究表明，質子的海夸克味道不對稱和N（1440）的某些屬性可以在一個方案中研究。 這個工作的相關文章已經發表在Chinese Physics C36 (2012) 189-193。（5）左右手對稱模型在LHC強子對撞機上的唯象學研究。我系統的分析了這個新物理模型中所有可探測的新粒子，給出了LHC上要發現和排除這些粒子需要的積分亮度和能量。
