LHC 时代粒子物理一些问题的理论研究

The LHC experiments have been giving out physics results. The related particle theory research is becoming the hottest. We plan to study important problems in the particle physics, which mainly concern new physics beyond the Standard Model to be tested by LHC. We will construct a complete model which realize the scenario of the so-called natural supersymmetry; study the dark matter problem in the R-parity violating supersymmetry; calculate the production of heavy vector-like quarks at LHC, and we will also make further studies on the theoretical idea that the high scale supersymmetry is the physics behind the fermion flavor puzzle. In addition, we will also consider grand unification theories and the CP violation mechanism.

随着LHC开始给出物理结果，与LHC相关的粒子物理理论研究成为粒子物理的最热点。本申请人主要针对一些重要问题研究可能的、超出标准模型的、并且能够在 LHC 上得到检验的新物理。我们将构造关于"自然"的超对称的粒子模型，研究具有 R-宇称破坏的超对称模型中的暗物质，研究类矢量第四代夸克在 LHC 上的产生，深入探讨关于费米子质量的高能标超对称理论，讨论有关大统一理论和 CP 破坏等问题。

TeV 新物理和暗物质问题等是当前基本粒子物理研究的主要方面。 大型强子对撞机 LHC 和各种暗物质探测实验是探究这些物理问题的重要实验装置。在理论上、唯象学上研究 LHC 上可能的新物理和相关暗物质问题具有重要意义。本项目针对这些问题展开研究。研究的主要内容是：首先，我们构造了最自然的在 TeV 能标超出粒子物理标准模型理论的，能够实现了自然理解126 GeV 希格斯粒子的超对称理论模型，在这个简单而又足够精巧的模型下，我们理解为什么规范耦合常数在高能是统一的，并预言了可以在未来粒子物理实验中可以检验的强相互作用耦合常数数值；其次我们分析了 LHC 实验上可能的新物理，即希格斯粒子衰变到μτ对流行新物理模型的限制、第四代夸克的产生等；第三，我们研究了大统一E6模型中量纲为5的算符的重要作用。围绕希格斯粒子、暗物质、超对称、大统一理论、奇特粒子等，我们进行了一系列研究。