【摘 要】
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到目前为止,粒子物理学中描述基本粒子极其相互作用的标准模型(Standard Model ,简称SM)已得到大量实验很好地证实,然而在解释电弱对称性破缺和质量产生问题时,标准模型还存
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到目前为止,粒子物理学中描述基本粒子极其相互作用的标准模型(Standard Model ,简称SM)已得到大量实验很好地证实,然而在解释电弱对称性破缺和质量产生问题时,标准模型还存在平庸性和不自然性等一些问题。最为关键的是对粒子质量起源起关键作用的Higgs粒子依然没能在实验上被观测到。因此,SM只能被认为是一种某个能标以下的低能有效理论,人们有理由怀疑超出标准模型的新物理理论的存在。TC2模型是新物理模型中重要的候选者之一,很好地解释了电弱对称性破缺和top夸克的大质量问题。TC2模型在TeV能标以下预言了一些新粒子,比如赝Goldstone玻色子即top-pions介子(Π_t~0 ,Π_t~±),顶色higgs玻色子即top-higgs ( ht 0),和新规范波色子Z ’,它们可以看作TC2模型的特征粒子,因此对它们的研究是验证TC2模型很好的方法,也为进一步检验标准模型和区别不同新物理模型开辟了重要的途径。已经运行的大型强子对撞机LHC具有高能量、高亮度的特点,寻找Higgs粒子及标准模型之外的新物理是LHC的一个重要目标。因此对TC2模型开展唯象研究,进而研究带电top-pion的产生机制可以为LHC实验寻找带电top-pion提供有价值的理论指导。本文我们系统地分析了TC2模型下大型强子对撞机LHC上带电top-pion的产生的一些过程,信号主要来源于带电top-pion与第三代夸克的联合产生( tΠ_t~-, btΠ_t~-),带电top-pion与W玻色子联合产生(Π_t~-W~+),及带电top-pion的单独产生。具体过程如下: (1) bg→tΠ_t~- (2) gg→btΠ_t~- (3) b b→Π_t~-W~+(4) gg→Π_t~-W~+(5)cb→Π_t~-→bt。数据结果表明这些过程在合理的参数空间内截面能到几个到几百个pb的量级,因此可视为探测TC2模型中带电的top-pion介子比较理想的产生道。
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