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在未来 $pp$、$e^+e^-$ 和 $\mu^+\mu^-$ 对撞机上探测与研究最轻赝 Goldstone 玻色子

高能物理 - 唯象学 2009-10-31 v2 高能物理 - 实验

摘要

对于一类具有吸引力的动力学对称性破缺(technicolor)模型,最轻的中性赝 Nambu-Goldstone 玻色子(\pzero\pzero)仅包含下型 techniquark 和带电 technilepton。我们讨论了在 Tevatron、LHC 以及未来的 \epem\epem\mupmum\mupmum 对撞机上发现并研究此类模型中 \pzero\pzero 的前景。取决于 technicolor 的数量 \ntc\ntc,在 Tevatron 和 LHC 上通过 gg\pzero\gam\gamgg\to\pzero\to\gam\gam 模式有可能在很宽的质量范围内发现 \pzero\pzero。对于 \ntc=4\ntc=4,只要 \mpzero\mpzero 不在 \mz\mz 附近,通过 \epem\gam\pzero\epem\to\gam \pzero 反应在 \epem\epem 对撞机上发现 \pzero\pzero 应是可能的。在 \epem\epem 对撞机的 \gam\gam\gam\gam 对撞模式运行下,如果 \ntc=4\ntc=4\gam\gam\pzerob\antib\gam\gam\to\pzero\to b\anti b 信号将非常显著。对于最小的 \ntc=1\ntc=1 情况,在 Tevatron 和 \epem\epem 对撞中探测 \pzero\pzero 将非常困难,且在 LHC 和 \gam\gam\gam\gam 对撞机上的测量精度会显著下降。\mupmum\mupmum 对撞机产生的 \pzero\pzero 产率不明显依赖于 \ntc\ntc。在 \mupmum\mupmum 对撞机上,即使此前未在其他地方探测到,通过扫描应能以 ss 道共振形式发现 \pzero\pzero。一旦 \mpzero\mpzero 被精确测定,将 \mupmum\mupmum 对撞机作为 \pzero\pzero 工厂运行将允许对足够多的可观测量进行精确测量,从而确定理论的 technicolor 数量,以及(在至多一组离散模糊性内)描述 \pzero\pzero Yukawa 耦合的低能有效拉格朗日量的基本参数。

关键词

引用

@article{arxiv.hep-ph/9809523,
  title  = {Detecting and Studying the Lightest Pseudo-Goldstone Boson at Future $pp$, $e^+e^-$ and $\mu^+\mu^-$ Colliders},
  author = {R. Casalbuoni and A. Deandrea and S. De Curtis and D. Dominici and R. Gatto and J. F. Gunion},
  journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/9809523},
  year   = {2009}
}

备注

54 pages, latex equations.sty, 21 figures; revised to include results for $N_{TC}=1$ as well as $N_{TC}=4$, and other minor changes to yield correspondence to final published version