Скалярные лептокварки и Z, -бозон в минимальной модели с четырехцветовой симметрией

• Автор: Поваров, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 122 с.

* Оглавление

Глава I Асимптотика амплитуд с продольными лептокварками и структура скалярного сектора в минимальной модели с четырехцветовой симметрией
1. Введение

2. МКЛС-модель и векторные лептокварки

3. Вклад калибровочного сектора в амплитуду

ф процесса Щ —> УУУ

4. Скалярный сектор и юкавское взаимодействие

5. Вклад скалярного сектора

в амплитуду процесса 1С} —> УУУ

6. Амплитуды процессов —* УУУ

и ууг'
7. Заключение
Глава II Ограничения на массы скалярных лептокварков из Б, Т, 11-параметров в минимальной модели с четырёхцветовой симметрией
I 1. Введение
'♦ 2. Вклады скалярных лептокварковых и глюонных
дублетов в Б, Т, {/-параметры
3. Скалярный потенциал и массы дублетов
скалярных лептокварков и скалярных глюонов
4. Численный анализ и обсуждение результатов
5. Заключение
Глава III Вклады скалярных лептокварков в сечения рождения
кварк-антикварковых пар в е+е_ -аннигиляции
1. Введение
2. Взаимодействие скалярных лептокварков
с заряженными лептонами в МКЛС-модели

3. Сечения процессов е+е_ —»
рождения кварк-антикварковых пар
с учетом скалярных лептокварков
3.1. Сечение процесса е+е~ —> ищ
3.2. Сечение процесса е+е- -> с1^
4. Анализ вкладов скалярных лептокварков
В сечения процессов е+е~ —> QiaQja
4.1. Сечения процессов е+е- -» Ы, Ьс, сс
рождения тяжелых верхних кварков
4.2. Сечение процесса е+е~ —> ЬЪ рождения Ы> пары
5. Заключение
Глава IV Свойства ^'-бозона в минимальной модели
с четырехцветовой симметрией
1. Введение
2. £'-бозон в МКЛС-модели
3. Ограничения на массу ^'-бозона из сечений
процессов е+е~ —> //
4. Особенности фермионных распадов ^'-бозона
в минимальной модели с четырехцветовой
симметрией
5. Заключение
Заключение
Приложение А
Литература
Стандартная модель, объединяющая электромагнитное и слабое взаимодействия, и основанная на группе 5?7С(3) х ЗТ/Д2) х 11у{ 1), приобрела окончательный вид после работ Глэшоу [1], Вайнберга [2], Салама [3]. Слабое взаимодействие, согласно СМ, осуществляется путем обмена промежуточными векторными бозонами (И7*, Z0)- тяжелыми частицами со спином 1, при этом IV± осуществляют взаимодействие заряженных токов, а ^°-бозон - нейтральных. Различие в слабом и электромагнитном ваимодействии связывалось со спонтанным нарушением калибровочной симметрии, приводящим к ’’мягкому” включению массовых членов для промежуточных И7*— и Z0—бозонов за счет механизма Хиггса [4]. Интерес к модели возник только после работ т’Хофта [5, 6], где была доказана перенормируемость теорий со спонтанно нарушенной симметрией.
Первое подтверждение СМ было получено в 1972 г. в связи с открытием предсказаных моделью слабых нейтральных токов мюонных нейтрино на протонах [7] и в 1976 г. в чисто лептонных процессах [8]. Дальнейшим подтверждением единой теории стало открытие в 1974 г. первого тяжелого кварка (с-кварка), затем в 1976 г. - третьего заряженного лептона г и в 1977 г. пятого кварка - Ь-кварка. Триумфом СМ стало открытие в 1983 г. переносчиков слабого взаимодейстия И7±— и Z0— бозонов на ускорителе ЬЕР, специально построенном для этого [9, 10, 11]. Последним успехом СМ является обнаружение в 1994 г. сверхтяжелого £- кварка (партнера Ь-кварка) [12, 13, 14, 15].
Последним невзятым бастионом СМ является хиггсовский бозон. СМ в ее минимальном варианте с необходимостью требует существования тяжелого скалярного хиггсовского бозона, масса которого, к сожалению, остается в теории произвольной величиной. Хиггсовский бозон необходим, так как с его помощью ¥±— и Z0— бозоны обретают массу

- индексы обычной цветовой группы 5{/с(3). Этот мультиплет вместе с (1,2,1)-мультиплетом Ф® с вакуумным средним щ придаёт массы кваркам и лептонам, расщепляя их с помощью хиггсовского механизма.
Вклады дублетов скалярных лептокварков в 5, Т, {/-параметры в общем виде были получены в работах [87, 150]. В настоящей работе мы используем частный случай простейшего смешивания скалярных лептокварков и пренебрегаем малым параметром £2 = дттЦгпу «С 1 модели, где <74 - калибровочная константа группы 5{/у(4), а ту - масса порождаемых этой группой векторных лептокварков. В этом случае дублеты скалярных лептокварков можно представить в виде
где верхние компоненты и 5i_^ имеют электрический заряд 5/3 и 1 /3 соответственно, а нижние компоненты являются суперпозицией скалярных лептокварков S и S% с определённой массой и зарядом 2/3, с = cos#, s = sin0, в— угол их возможного простейшего смешивания.
Вклады дублетов скалярных лептокварков вида (1) в S, Т, {/-параметр получаются упрощением общих выражений работ[87, 150] и имеют вид
5(lq) = _!М _ узм[с2 ln + 52 ln _ (2)
12тг1 т{
-F?M[s2 In —^ + с2 In + 4c2s2/2(toi, m2)l,
m{ m2 J
r(LQ) = 16ns^vm2z{^1^n+,m^ + ^(OT-’m2)] + (3)
+s2[/i(m+,m2) + /i(m_,mi)] - 4c2s2/i(mi,m2)
U{LQ) = ^|c2[/2(m+1Tni) + /2(m_,m2)]+ (4)
+s2[/2(m+, m2) + /2(m_,mi)] - 4c2s2/2(mi, m2) J,