Leptoquark模型下（g-2）_μ和l_j→l_iγ过程的研究

发布时间：2020-08-21 22:00

【摘要】：本篇论文中,我们主要研究了不同Leptoquark模型下,缪子反常磁矩和带电轻子味破坏过程,以及对其相互作用耦合常数的限制。粒子物理标准模型全面地描述了各种基本粒子之间的相互作用,它所预言的数值结果和几十年来各种实验的测量结果在实验精度范围内很好地吻合。论文第二章我们首先介绍了标准模型包含的基本粒子,基于SU(3)c SU(2)L@U(1)Y的规范群理论、自发对称性破缺、Higgs机制,以及各种粒子间的基本相互作用。尽管标准模型取得了巨大成功,但它并不是完美的理论,比如不能解释中微子质量、暗物质和正反物质不对称等等,因此仍需要进行扩充。论文第三章我们以标准模型预测和实际测量有一定差异的缪子反常磁矩、稀有的带电轻子味破坏过程为研究新物理模型的突破口。计算了标准模型下,缪子反常磁矩(F-2)u的单圈图修正值,并计算标准模型中考虑中微子质量混合的情况下,典型带电轻子味破坏过程μ→eγ的衰变分支比,以及单圈图内含标量粒子和费米子的lj→liγ过程。针对Leptoquark模型,它能够同时与夸克和轻子耦合,允许带电轻子味过程通过圈图发生。论文第四章我们介绍了 Leptoquark粒子的性质和分类,说明利用Mathematica软件包Package-X计算单圈图的方法,并根据μ→ eγ、τ一 eγ、τ→μγ过程衰变分支比的最新实验结果,给出其对不同Leptoquark参数空间的限制。
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O572.2
【图文】：

Ａ三章缪子反常磁矩和稀有带电轻子味破坏过程介绍逡逑缪子反常磁矩（．９－的单圈图修正逡逑带有自旋＞？＝邋ｆ的缪子存在内禀磁矩逡逑ｊ２ｍ邋＝邋ｇＱｎ0＾逦（３．１．１坤＝＆，Ｑ是粒子以ｅ为单位的带电量，缪子带电量Ｑ邋＝邋－１邋，邋ｍ为缪，方程定义了磁旋比Ｓ因子，它包含了缪子的动力学信息，磁矩会和外界磁相互作用，在经典理论中５因子值为２，但１９４０年实验上发现反常磁矩，等于２，我们来计算如下图所示缪子的辐射修正，灰色圆圈表示树图与所之和。我们将看到，由于洛伦兹不变性、ＱＥＤ分立对称性、以及Ｗａｒｄ恒求，耦合顶点会受到限制。逡逑

巧（０）邋＝邋１，对应免＝２，而氋阶修正导致的巧（０）将贡献到磁矩上，逡逑对于缪子，实验值与理论值之间存在的偏差Ａ％邋＝邋ｇｋ可以由Ｆ２（０）提供。逡逑在ＱＥＤ顶角ｒＭ修正中，一圈过程如图３．２所示，其中仅⑷图对Ｆ２（９２）有逦１逡逑贡献，其余图贡献到巧。则（ｄ）图振幅为逡逑ｌＭ邋－ｅｕ（ｐ）邋ｊ邋■左２［（；／邋＋邋０２邋－邋ｍ２］［（ｐ邋＋邋幻２邋－邋ｍ２］邋Ｗ（Ｐ）邋（３．１．１９）逡逑利用费曼参数化逡逑ＡＢＣ邋＝邋２ｌ逦ｄ＾［ａＡ邋＋邋＾Ｂ邋＋邋｛ｌ－ａ－＾）Ｃｆ逦（３N２0）逡逑—１９—逡逑

图３．６：逦过程相互作用顶点逡逑

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本文编号：2799904