高能对撞机实验之未来发展趋势

粒子物理是研究物质起源、探索自然界奥秘的最前沿学科,国际上发达、发展中国家都投入大量的人力、财力,研究、设计粒子物理的重要实验手段--高能对撞机.简要综述即将运行或正在设计的主要的高能对撞机,旨在使读者了解高能对撞机未来发展趋势,关注或积极参与粒子物理的理论、实验研究.

高能对撞机上 量子色动力学理论的精确检验与最大共形原理

一、强相互作用物理学采用还原论和演生论两种思想,研究大至宇宙、小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,以及由这些规律所支撑的各种自然现象。强相互作用是人们认识到的四种基本相互作用之一。在质子和中子等强子的典型尺度下,它的典型大小约为电磁相互作用的102倍、弱相互作用的105倍和引力相互作用的1039倍。量子色动力学(QCD)理论是描述强相互作用的标准理论,它指出组成强子的基本结构单元即夸克,通过胶子传递相互作用。

对撞机与高能物理

在高能实验中,高能对撞机采取逐级加速注入其中的两束粒子流,使被加速的粒子以接近光速的速度在特定的探测器内发生相撞.这种对撞爆发出巨大能量,能够产生新的重粒子以及反物质粒子.高能对撞机对检验粒子物理的标准模型和寻找新物理起着重要的作用.对世界上主要的对撞机进行了简单介绍.

高能对撞机的粒子物理实验

本书阐述了高能物理的对撞机实验中大探测器设计与建造所依据的一般原理。从介绍与位置、动量、时间和能量等基本测量有关的基本物理原理开始，逐步深入，发展为简明扼要地描述一个大型探测器的复杂技术。本书立足于在探测粒子与建造探测器的材料原子之间各类相互作用的基本物理原理基础上，以简单的方式讨论探测器技术中那些好的想法，

下一代高能对撞机设计报告问世

欧洲核子研究中心近日在日内瓦发布公报称，下一代高能对撞机——国际直线对撞机（ILC）的最新设计报告问世．这种新一代粒子对撞机一经建成，将与该研究中心现有的大型强子对撞机一起解开很多未解的宇宙科学之谜。

top-Higgs在高能线性对撞机上的产生

在顶色辅助的人工色(TC2)模型框架下,研究了top-Higgs和t-c夸克的联合产生过程e+e-→t-cht0.结果显示此过程的产生截面在合理的参数空间内可达到10 fb,在高能线性对撞机上每年可产生几百个事例.通过此过程可探测top_Higgs.

中国建造巨型对撞机需要国际合作

自2012年欧洲核子研究中心（CERN）发现希格斯玻色子以来，一批中国科学家就开始努力说服中国政府与公众在中国建造下一代高能对撞机。这批科学家由中国科学院高能物理研究所所长王贻芳领导，并得到菲尔兹奖得主丘成桐的支持。丘成桐与纳迪斯（SteveNadis）详尽阐述了：这些科学家怎样下定决心，他们现有的基础如何，以及他们取得政府支持并在万里长城东端与太平洋海岸毗邻区域实现这一梦想的机会如何。

在高能e^+e^-对撞机上探测top-Higgs的可能性

计算了top Higgsh0t 对过程e+e- → tc νeνe,e+e- →γ(Z) tc的贡献 ,并进一步讨论了在高能线性e+e- 对撞机 (LC)上探测此粒子的可能性 .结果表明 :h0t 对过程e+e- → tc νeνe 的贡献很大 ,通过此过程可在LC实验中探测top Higgs;另外e+e- →γ tc也是探测h0t

从《易经》的8341规律看高能粒子的质量分布

近年来在我国高能粒子物理学领域里，科技工作者们克服种种困难不断地改善邓小平同志极力倡导建立的高能正负电子对撞机的功能，能够高精度地检测到一些强子的三夸克结构模型；而值得有意义的是作者在863攻关过程中研究生物基因密码子结构的启发下，用定量计算证实宇宙射线中的μ子从质量上由三个微夸克组成；Л子由四个微夸克组成，

Top介子在高能正负电子对撞机上的产生

在顶色辅助的人工色 (TC2 )模型框架下 ,研究了中性top介子和顶夸克的联合产生过程e+e- →t tπ0t.结果显示此过程的产生截面比标准模型和最小超对称标准模型中e+e- →t tH过程的产生截面都要大 .在TC2模型合理的参数空间内 ,其产生截面可达 2 0fb .通过此过程可在将来的对撞机上探测中性top介子 .

Top-Higgs和Top-Charm在高能正负电子对撞机上的联合产生

在顶色辅助的人工色(TC2)模型框架下,研究了top-Higgs和t—c夸克的联合产生过程e+e-→tcht0.结果显示此过程的产生截面在合理的参数空间内可达到10fb,在高能直线对撞机(LC)上每年可产生几百个事例.通过此过程可用来探测top-Higgs.

重中微子对黑格斯玻色子在ILC和LHeC实验中单产生的量子修正(英文)

在标准模型(SM)中,e+e-→νeν-eh和eq→νeq′h过程是黑格斯玻色子h在ILC和LHeC试验中的主要产生机制.我们研究了seesaw-Ⅰ机制所预言的重中微子Ni对这两个产生过程的量子修正,并讨论了通过这两个过程探测重中微子Ni的可能性.计算结果表明:在合理的参数取值范围内,对eq→νeq′h过程的产生截面修正非常小,不过,对e+e-→νeν-eh过程产生截面修正较大,其数值可达到或超过将来ILC实验的测量精度.

过程eq→νq′与新物理理论的探测

许多超出标准模型的新物理理论预言了新的荷电规范玻色子W′的存在.首先计算了小Higgs模型和三点无Higgs模型预言的W′对子过程eq→νq′的贡献,然后讨论了在未来的高能ep对撞机(THERA)实验和e+e-对撞机(ILC)实验中通过此过程探测新粒子的可能性,最后我们研究了具有T宇称的小Higgs(LHT)模型预言的新费米子经与此类似过程的产生.数值结果显示:过程eq→νq′对于W′是相当敏感的,我们可以在THERA和ILC实验中利用此过程来区分和检验不同的新物理模型.

ILC和LHC上LHT模型下顶夸克对和希格斯粒子联合产生过程的研究

在具有T宇称的最小希格斯(LHT)模型下对国际直线对撞机(ILC)和大型强子对撞机(LHC)上Htt-产生进行了研究.研究结果表明,在该模型所允许的参数空间范围内,Htt-的产生截面与标准模型预言相比有较大的偏离,可作为一个很好的探针来探测该模型.此外,考虑到LHT模型特征粒子重T夸克的主要衰变模式和t夸克相同,还对LHC上HTt-产生进行了研究.结果发现当标度f不是很高时有较大的产生率,这将会对Htt-产生事例数带来一定的影响.这些研究不仅可为高能物理实验提供指导,而且也可为检验LHT模型提供重要的线索和依据.

粒子物理研究现状与发展趋势之概述

综述粒子物理标准模型的主要研究内容及优缺点,给出了高能对撞机实验的主要种类及重要的物理研究目标,并且简要地介绍了目前研究最多,且已取得丰硕成果的几种新物理理论.