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标准模型(SM)已经取得了显著的成功,它是当前粒子学界公认的最好的理论。然而标准模型存在着诸多自身难以解决的问题,如:无法解释电弱对称破缺的根源、自由参数太多、平庸性和不自然性等问题。另外,SM认为中微子是没有质量的,但是中微子振荡实验证明中微子具有很小的质量,并且是振荡的。可见SM是一种低能有效理论,超出SM之外应该存在新物理理论。因此,人们展开了积极的探索,提出了许多新的理论,比如:小Higgs理论,超对称理论,人工色理论等。其中,顶色辅助的人工色(TC2)模型是近几年人们比较感兴趣的模型,该模型会对SM的一些过程的可观测量产生相对修正,将有助于高能物理实验检验新物理理论。
本文首先计算了TC2模型预言的标量粒子(π±t,π0t,h0t和htc)对大型强子对撞机(LHC)上t(t)的产生。我们的计算结果表明,当LHC的质心能量达到14TeV时,新标量粒子对t(t)产生截面的修正比较大,相对修正参数R1的值超过了10％,达到LHC的探测精度。我们还考虑到了顶夸克衰变过程中的自旋关联。当200GeV≤M≤450GeV、0.03≤ε≤0.09时,相对修正参数R2的值在14％～29％范围之内。最后,又计算出标量粒子对横动量分布的相对修正参数R3和t(t)不变质量的相对修正值参数R4的数值。当模型参数ε=0.05,标量粒子的质量M=300GeV时,R3与R4的值分别在9％～52％和10％～17％之内。
另外,我们还分别考虑了TC2模型预言的色八重态规范波色子Ba和色单态规范玻色子Z对LHC上t(t)的产生。当模型参数k=1.5,Ba的质量MB=600GeV时,Ba对t(t)产生截面的相对修正值为8.2％；当k1=0.3,Z的质量MZ=1000GeV时,Z对t(t)产生截面的相对修正的值为2.8％。其次,我们考虑了上述两种规范玻色子对顶夸克自旋关联的修正。当k=1.5、MB=600GeV和k1=0.3、MZ=1000GeV时,Ba和Z对顶夸克自旋关联的相对修正值分别为7.9％和2.5％。最后,我们计算了规范玻色子Ba、Z对t(t)不变质量分布的相对修正。取k=2.0为定值,当Mt(t)=550GeV、MB=500GeV时,Ba对t(t)不变质量分布的相对修正值为7.8％；取k1=0.5为定值,当MZ=500GeV、Mt(t)=550GeV时,Z对t(t)不变质量分布的相对修正值为2.9％。