1、作者姓名：指導(dǎo)教師：學(xué)位類(lèi)別：學(xué)科專(zhuān)業(yè)：培養(yǎng)單位：密級(jí)：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)UniversityofChineseAcademyofSciences博士學(xué)位論文拓展的希格斯唯象以及LHC探測(cè)劉言東李田軍研究員中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所理學(xué)博士粒子物理與場(chǎng)論中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所2014年5月摘要作為唯一一個(gè)標(biāo)量粒子，希格斯在標(biāo)準(zhǔn)模型中的地位極其特殊，它通過(guò)真空期望值給出所有粒子的質(zhì)量。在LHC上發(fā)現(xiàn)一個(gè)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)模型的希格斯粒子是標(biāo)準(zhǔn)模型的巨大勝

2、利。但這并不意味著粒子物理的終結(jié)。事實(shí)上它可能將我們帶入一個(gè)全新的時(shí)代。一方面，我們進(jìn)入了希格斯精確測(cè)量的時(shí)代，接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)要精確測(cè)量希格斯的性質(zhì)，包括精確測(cè)定其自旋，CP，以及它的衰變寬度和各衰變道的分支比，尤其是到規(guī)范玻色子w／z的衰變，精確測(cè)量這個(gè)衰變道可以幫助我們理解電弱對(duì)稱(chēng)性破缺。另一方面它與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的微小偏離也為新物理的研究提供方向。即便LHC上看到的就是標(biāo)準(zhǔn)模型希格斯，標(biāo)準(zhǔn)模型自身也是不完備的，從理論上它存在規(guī)范等級(jí)問(wèn)

3、題，真空穩(wěn)定性問(wèn)題等；從唯象上它不能解釋中微子質(zhì)量，不能提供暗物質(zhì)候選者。因此我們需要研究超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理。在眾多新物理中，超對(duì)稱(chēng)是很有希望的一類(lèi)：在超對(duì)稱(chēng)模型中，規(guī)范等級(jí)問(wèn)題由于對(duì)稱(chēng)性的保護(hù)自動(dòng)消失，規(guī)范耦合常數(shù)能更好的統(tǒng)一，最輕的超對(duì)稱(chēng)粒子可以作為暗物質(zhì)粒子候選者等1。研究超對(duì)稱(chēng)模型最重要的是給出一個(gè)126GeV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)模型希格斯。在最小超對(duì)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)模型(MSSM)67，希格斯的四次項(xiàng)耦合完全由規(guī)范耦合常數(shù)決定，在樹(shù)圖階類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)模型希

4、格斯的質(zhì)量為MzCOS幫，這顯然與LEP和LHC的實(shí)驗(yàn)矛盾。圈圖修正可以提高希格斯2質(zhì)量，修正主要來(lái)自于有著O(1)Yukawa的第三代夸克和其超對(duì)稱(chēng)伴子的貢獻(xiàn)。從重整化群跑動(dòng)的角度來(lái)理解修正可分為兩部分，一部分是跑動(dòng)得來(lái)的對(duì)數(shù)修正，另一部分來(lái)自于超對(duì)稱(chēng)軟破缺項(xiàng)中的三次項(xiàng)對(duì)希格斯四次耦合系數(shù)的修正，當(dāng)超對(duì)稱(chēng)粒子退耦時(shí)會(huì)留下閾值效應(yīng)(邊界條件)。在MSSM中，頂夸克修正的貢獻(xiàn)在stop最大混合時(shí)達(dá)到最大。但是即便在這種情形F，要得到希格斯