类矢量夸克模型的唯象学研究.pdf

希格斯粒子(Higgs)在质量起源中扮演着重要的角色，同时为寻找新物理提供了独

特的探针。自2012年大型强子对撞机(LHC)发现了Higgs粒子后，标准模型就面临着

严重的规范等级问题。为了解释规范等级问题，人们提出了众多新物理模型。其中类矢

量夸克模型作为最经济的解决方案之一，一直受到众多物理学家关注。类矢量夸克模型

一共预言了四种新粒子(T、B、X、Y)，这些新粒子对W粒子质量、电弱精确可观测

量、顶夸克宽度等都有一定的贡献，并在对撞机上有着丰富的唯象。

类矢量夸克是自旋为1/2的粒子，在SU(3)群的变换下和标准模型粒子具有相同

的性质，其左右手分量在SU(2)群的变换下具有相同的性质。和第四代手征夸克不同，

类矢量夸克获得质量的方式和Higgs无关，因此可以逃脱LHC对Higgs寻找带来的强

烈限制。除此之外，它们还可以直接耦合到标准模型玻色子对电弱精确可观测量造成影

响，影响W粒子质量；也可以引入新的CP破坏源，解释标准模型中的CP破坏问题

等。出于以上的讨论，我们在本文详细地探讨了类矢量夸克模型，在七种不同的类矢量

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拓展下计算了W粒子质量，并模拟了紧凑线性对撞机(CLIC)对TWb过程的排除和

发现能力。

本文第一章主要介绍了标准模型中Higgs场及其相关的规范等级问题；第二章主要

介绍了对撞机的主要参数、不同对撞机的优缺点以及常用的可观测量。第三章详细介绍

了类矢量夸克模型的七种拓展。基于这七种拓展，我们给出了斜参数的解析形式，并利

用斜参数限制模型的参数空间、计算W粒子质量。除此之外，我们还考虑了LHC直接

寻找带来的限制，理论微扰性等限制等。在满足当前实验限制的情况下，有三种类矢量

夸克模型的拓展(U、Q、Q)可以解释必威体育精装版的W粒子质量反常。在第四章中，我们以

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单态类矢量T夸克模型为例，模拟了CLIC对TWb产生过程的排除和发现能力。在

模拟的过程中，我们根据CLIC的特点，考虑了初态极化和韧致辐射(ISR)效应。我们

的结果显示在满足当前实验限制的情况下，CLIC至少可以将排除和发现区间抬高200

GeV到500GeV。在对比高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)的研究结果后，我们可以

发现：由于不同的有哪些信誉好的足球投注网站策略，在g0.2(g0.3)的区域，CLIC的排除(发现)能力

I

要远优于HL-LHC。

关键字：类矢量夸克、新物理唯象学、对撞机物理

II

Abstract

Higgsplaysanimportantroleintheoriginofmassandservesasauniqueprobe

forfndingnewphysics.SincethediscoveryofHiggsparticlesbytheLHCin2012,the

StandardModelhasfacedaseverehierarchyproblem.Toexplainthisproblem,manynew

physicalmodelshavebeenproposed.Asoneofthemosteconomicalsolutions,thevector-

likequarkmodelhasalwaysattracted