《重子數不對稱和相關新物理的唯象學研究》是依託重慶大學，由邊立功擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：重子數不對稱和相關新物理的唯象學研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：邊立功
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目的研究內容主要是探索宇宙中的重子數不對稱問題。我們主要採用的是電弱重子數產生機制，它是在電弱相變的過程中產生重子數不對稱。這個機制的兩個必要條件是強一階電弱相變和超出標準模型的CP破壞。強一階電弱相變一般要求有超出粒子物理標準模型的新物理的存在，它的預測是在對撞機上能夠看到新的粒子，探測到的三個希格斯相互作用耦合係數會相對標準模型有偏離。而超出標準模型的CP破壞受到電耦極矩實驗的嚴格限制。本項目的具體研究內容包括：（1）強一階電弱相變的對撞機探測，主要通過探測三個希格斯相互作用耦合係數；（2）系統研究CP破壞與電弱重子數產生機制實現的關係，以及CP破壞受到電耦極矩限制的計算; （3）分析強一階電弱相變的具體實現方式和以及它與暗物質之間相互作用的關係。
結題摘要
宇宙中重子數不對稱是粒子物理、核物理和宇宙學交叉領域的一個重大基本問題。電弱重子數產生機制(EWBG)是眾多能解釋這個問題的機制中的一種。EWBG 要求電弱相變是強一階相變,而在粒子物理標準模型(SM)中不能實現強一階相變。另一方面，要產生觀測到的重子數不對稱,需要引入超出標準模型的新的CP破壞。大型強子對撞機觀察新的粒子和間接地通過高靈敏度低能量的研究 CP 破壞的電耦極矩(EDM)測量表明,EWBG 是一種可以通過實驗檢驗的重子產生情形，該特性使得 EWBG 從重子數不對稱產生的的眾多機制中脫穎而出。本項目研究超出粒子物理標準模型的新物理，包括相關CP破壞和電耦極矩,重子數不對稱(正反物質不對稱)，希格斯物理,電弱相變和引力波，和暗物質等。具體如下：1. 超出粒子物理標準模型的CP破壞的電偶極矩的理論預言和相關實驗探測的研究;2.暗物質產生機制和電弱相變過程之間關係的研究;3.新物理模型宇宙早期重子數不對稱解釋和電弱相變引力波預言的研究。強一階相變過程中可以產生隨機引力波，引力波的探測為相關新物理和電弱對稱性破缺的研究提供了一個新的視窗。其中，相關CP破壞，重子數不對稱，相變引力波等粒子物理和宇宙學交叉前沿課題的文章得到國際同行高度認可與引用。相關CP破壞的理論研究為大型對撞機和低能高精密電耦極矩實驗提供理論支持。相關對撞機，電弱相變和引力波的研究為未來對撞機（如我國未來的CEPC/SppC，日本的ILC，歐洲核子中心的FCC-ee/FCC-hh），和我國探測引力波的太極計畫，天琴計畫和阿里實驗計畫,以及國際上的BBO，DECIGO和Ultimate-DECIGO，和LISA等提供理論支持。對於暗粒子或暗物質協助產生相變引力波信號和中微子質量產生的機制的研究，為通過引力波探測限制暗物質模型提供了可能性。
