TeV 能标下的新物理现象学 周雅瑾.

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1 TeV 能标下的新物理现象学 周雅瑾

2 Who is working on Particle Physics:
Theorist Experimentalist declares World should be purely “this way” … but won’t be bothered to prove busy with Collider/Detector to discover “truth” but … quite often no idea where and how to look for breakthroughs Phenomenologist = Theorist(>50%) + Experimentalist(~80%) Know/handle Theories: Choose theory from Theorist. Calculate, simulate and predict new Collider Know Experiments: 1) tell experimentalists what to expect 2) explain “odd” observations (in your favor theory) 3) test your favorite yourself, 100%, excellent!

3 简介 标准模型及其外的新物理，包括：额外维模型，小Higgs模型，最小超对称模型，电弱和QCD修正 强子的自旋结构

4 标准模型（standard model, SM）
迄今为止的电弱实验测量都与标准模型的理论预言精确吻合 1983年发现W和Z粒子(CERN),1995年发现top夸克(TEVATRON) SM缺点: Higgs机制所预言的一个中性Higgs粒子，实验还没有发现 等级差问题：即电弱能标(100GeV)和普朗克能标(1019GeV)之间的巨大差异，或者说Higgs粒子质量修正的平方发散问题 更高能量的对撞机 大型强子对撞机(LHC) 国际直线对撞机(ILC) Beyond Standard Model(BSM): 超对称模型 额外维模型 小Higgs模型 ……

5 超对称模型 引入动机：解决圈积分对标量粒子质量重整化常数贡献的平方发散问题，即等级差问题(hierarchy problem)
解决办法：使费米子和玻色子的圈贡献拥有相反的符号 引入方法：在原来的时空坐标中加入一些新的坐标qa MSSM :只引入一套qa的情形，标准模型的最小超对称扩充。 同样是基于SUC(3)SUL(2) UY(1) 的规范理论

6 小Higgs模型 引入动机：解决圈积分对标量粒子质量重整化常数贡献的平方发散问题，即等级差问题(hierarchy problem)
解决办法： Littlest Higgs Model(LH) :参数受电弱精确测量的强烈限制 Littlest Higgs Model with T-parity (LHT): mirror particles bosons fermions gauge bosons new quarks new gauge bosons quarks cancellations SUSY : Little Higgs :

7 额外维模型 引力势： Kaluza和Klein关于时空维数可以大于4的想法复活 假设R足够大使得MS~MW，则只剩一个能标
D=n+4 n维紧致化半径为R的圆环面 体积Vn=(2pR)n 4维时空 （t,x,y,z） 引力势： 假设R足够大使得MS~MW，则只剩一个能标 MS~1TeV与弱作用能标一致，等级差问题解决

8 TeV 对撞机 LHC mh: 145~466 excluded 14 TeV 质子对撞机 优点：能量高，亮度高 缺点：很大的强子本底
discovery machine

9 discovery and precision measurement machine
ILC 筹建中的国际直线对撞机 phase I： GeV phase II： ～ 1 TeV 正负电子对撞，可光子对撞 优点：精度好，背景干净，质心系能量可调，轫致辐射低，束流可极化 缺点：提高能量成本很高 discovery and precision measurement machine

10 What we do Know/handle Theories: SM, BSM(超对称模型,额外维模型,小Higgs模型)
Choose theory from Theorist. Calculate, simulate and predict new Collider 截面，角分布，横动量分布，信噪比，等等 LHC, ILC

11 What I have done 标准模型下的电弱辐射修正 最小超对称模型下的单圈计算 大额外维模型下引力子的直接和间接测量
e+e- → ZZH 最小超对称模型下的单圈计算 g g → Higgs pair in the MSSM 大额外维模型下引力子的直接和间接测量 e+e- → ZZH and ZHH in the LED Model pp → in the LED Model at LHC gg → e+e-G in the LED Model at ILC

12 What I am doing some FCNC processes in the Littlest Higgs model with T-parity

13 明年工作计划 强子的自旋结构 额外维模型中一些重要过程的QCD修正 谢谢！