強子對撞機大橫動量物理

目 錄

第1章 標準模型和電弱對稱性破缺 1
1.1 能量前沿 1
1.2 標準模型的粒子 2
1.3 規(guī)范玻色子與費米子的耦合 5
1.4 規(guī)范玻色子的自耦合 7
1.5 COMPHEP 計算玻色子自耦合 8
1.6 玻色子和費米子的希格斯機制 11
1.7 希格斯相互作用和衰變 14
1.8 標準模型尚未解決的問題 17
第2章 探測器基礎 21
2.1 標準模型粒子——映射到探測器子系統(tǒng) 21
2.2 徑跡和“b標識” 25
2.3 電磁量能學——電子(e)和光子(?) 29
2.4 強子量能法——夸克與膠子噴注及中微子(丟失的ET) 33
2.5 ?子系統(tǒng) 46
2.6 典型的非彈事例 49
2.7 D0 和CDF 的復雜事例拓撲 52
第3章 對撞機物理 56
3.1 相空間和快度——“平臺” 57
3.2 源函數(shù)——質(zhì)子到質(zhì)子 59
3.3 兩體形成運動學 66
3.4 質(zhì)子的類點散射 67
3.5 2 到1 Drell-Yan 過程 69
3.6 2→2 衰變運動學——“背靠背” 76
3.7 噴注碎裂 83
第4章 Tevatron 物理 89
4.1 QCD——噴注和雙噴注 90
4.2 確定?s 93
4.3 直接光子產(chǎn)生 95
4.4 FNAL 的b 夸克產(chǎn)生 98
4.5 Fermilab 的t 夸克產(chǎn)生 100
4.6 Drell-Yan 以及輕子復合體 105
4.7 電弱產(chǎn)生 107
4.7.1 W 玻色子質(zhì)量和寬度 107
4.7.2 W 的橫動量 112
4.7.3 W 玻色子不對稱性 113
4.7.4 Z 的b 對衰變，噴注譜學 115
4.8 來自精確電弱測量的希格斯質(zhì)量 115
第5章 希格斯搜尋策略 122
5.1 LHC 截面 123
5.2 希格斯與“圈”的直接耦合 125
5.3 希格斯產(chǎn)生率 127
5.3.1 gg聚合 127
5.3.2 WW 聚合及“標識” 噴注 129
5.3.3 協(xié)同產(chǎn)生——HW、HZ、Htt 133
5.3.4 希格斯的對產(chǎn)生 135
5.3.5 三重規(guī)范玻色子產(chǎn)生 137
5.4 希格斯分支比和搜尋策略 137
5.4.1 b 142
5.4.2 ?+?? 143
5.4.3 ?? 145
5.4.4 WW→(l?)(l?) 146
5.4.5 ZZ→4l 148
5.4.6 ZZ→2l+2J 153
5.4.7 ZZ→2?+2J 154
5.5 亮度和發(fā)現(xiàn)的限制 154
5.6 希格斯質(zhì)量的下限 156
第6章 超對稱及高能物理的開放問題 160
6.1 代 161
6.2 混合參數(shù) 163
6.3 質(zhì)量標度 165
6.4 GUT 165
6.5 超對稱性——質(zhì)子穩(wěn)定性和耦合常數(shù) 173
6.6 SUSY-LHC 截面 175
6.7 SUSY 信號與譜 178
6.8 宇宙學常數(shù)(和SUSY?) 184
6.9 SUSY 和引力 185
附錄A 標準模型 190
附錄B 一個COMPHEP工作范例 198
附錄C 運動學 208
附錄D 跑動耦合 212