博士论文-在重味物理中研究Randall-Sundrum模型
文献类型：学位论文
| 作者 | 李承 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 吕才典 |
| 关键词 | Randall-Sundrum模型 顶夸克对产生的前后不对称性 B介子的纯轻衰变 |
| 学位专业 | 理论物理 |
| 中文摘要 | 标准模型作为TeV能标以下的有效场论在取得巨大成就的同时，也陷入了许多困难。 在理论上，诸如规范等级问题、费米子质量的级差以及电荷-宇称破坏的起源均悬而未决；在宇宙学上，中微子震荡和质量、暗物质和暗能量等也尚待说明。 在诸多超出标准模型的新物理之中，Randall-Sundrum模型因其理论的简洁优美得以脱颖而出。 在膜世界方案下，通过适当选取规范群、边界条件和费米子结构等，我们可以统一地采用不可因子化几何解释规范等级问题和费米子质量的级差；而基于规范/引力对偶，我们可以获得弯曲额外维模型的四维强耦合形式。 理论的深刻内涵使得低能唯象模型的构造精彩纷呈，本文中我们着重有效场论的方法，强调费米子与规范玻色子的耦合。 因为顶夸克在质量上远远超出其它已经发现的费米子，其不仅对于电弱破缺极为敏感，而且与潜在的新物理粒子有很大可能的耦合。 有鉴于此，我们利用Tevatron上的CDF和D0实验组所发现的顶夸克强子化产生的前后不对称性远大于标准模型预言值，来讨论新物理的贡献。 在扩充的强相互作用群$SU(3)_D \times SU(3)_S$的Randall-Sundrum模型中，破坏宇称守恒的轴矢胶子的存在将成为前后不对称性的重要来源，而顶夸克在红外膜上的定域化将成为这一不对称性的增强因素。 我们通过计算发现：在满足其它稀有过程实验约束的条件下，轴矢胶子的质量$M_A = 5 \sim 6 \mathrm{TeV}$，规范群$SU(3)_D$与$SU(3)_S$的混合角$\tan\phi \gtrsim 20$，顶夸克的质量参数$c_t \simeq -0.6$以及轻夸克的质量参数$c_q \gtrsim 0.5$是顶夸克前后不对称性实验所允许的参数空间，同时也满足产生截面的约束。 $B$介子的稀有衰变为我们精确检验标准模型和限制新物理的参数空间提供了有力的工具。 B工厂和LHCb实验的丰富事例数使得探测$B$介子的纯轻衰变过程得以实现，我们以最新的$B_{s,d} \rightarrow \mu^+ \mu^-$数据为出发点，采用重整化群改进的有效哈密顿量方法研究具有监管对称性$SU(2)_L \times SU(2)_R \times U(1)_X \times P_{LR}$的Randall-Sundrum模型。 由于中性玻色子$Z_H$可以诱导味道改变中性流过程，因此我们限制Kaluza-Klein第一激发态的质量$M_{KK} \geq 2.5 \mathrm{TeV}$。 通过上述唯象学研究，我们得出的主要结论是：Kaluza-Klein第一激发态的质量$M_{KK} \simeq 2.5 \mathrm{TeV}$，顶夸克的质量参数$c_t \simeq -0.6$，是目前的低能实验给出的最有可能的参数范围。 而$\mathcal{O}(1) \mathrm{TeV}$的新物理将是未来LHC上重点考察的对象。 |
| 学科主题 | 理论物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209802]  |
| 专题 | 高能物理研究所_理论物理室_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李承. 博士论文-在重味物理中研究Randall-Sundrum模型[D]. 北京. 中国科学院大学. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。