粒子物理在上个世纪六十年代以来取得了巨大的发展，标准模型的理论预言与实验结果符合的精度之高让我们相信我们在探索未知世界的正确道路上，物理学家们看到了通向统一之路的曙光。但是标准模型并不是完美的，它依然存在一些问题，除了希格斯粒子质量的精细调节问题，等级问题也让人们感到困惑。因此，人们认为标准模型是一个低能标下的有效理论。人们开始摸索高能标下的物理学。而与此同时，来自天文学的观测表明在宇宙中存在着我们尚未发现的暗物质，如果暗物质是宇宙早期的基本粒子，它的性质会是什么样的，是否能够归入到粒子物理标准模型的框架内，如果那样的话，暗物质就很可能是指引我们打开新物理大门的钥匙。而标准模型外物理的有利候选者超对称理论恰好提供了一个合适的暗物质粒子候选者，我们的工作就围绕着超对称模型和暗物质展开。　　 由于暗物质占宇宙中所有组分的28％，远大于重子物质的4.6％，所以目前有很多探索暗物质的实验。最近的Pamela实验给出了在10-100GeV上正负电子比反常的结果，而地面实验CDMS也观测到了两个疑似暗物质信号，这都对我们研究暗物质，确定暗物质的性质以及新物理的方向给出了有价值的信息。我们对这几个实验进行了分析，给出了理论上可以解释上述实验的暗物质质量参数区间和相应的散射截面，并且分析了这样的性质对我们在LHC上进行观测会产生怎样的影响。我在博士阶段的主要研究工作如下:　　 单态扩展的最小超对称模型中类singlino暗物质候选者可以通过索末菲(Sommerfeld)抬高机制很好的解释Pamela实验。其中引入的单态希格斯粒子a的质量非常小，且主要衰变到轻子。我们的工作就是分析在这种机制下超对称模型可能的参数空间。尽管轻的单态希格斯粒子同标准模型的希格斯二重态只有很小的混合，但它们和标准模型希格斯粒子的耦合可以通过调整参数Ak来提高。为了满足LEP实验限制，我们要求hSM倾向于衰变到hh或者aa，而不是b(b)，这样在LHC上我们会看到很强的轻子信号:hSM→aa→4μ或者hSM→hh→4a→8μ。　　 我们对Neutralino同核子散射问题在三种最流行的超对称理论中进行了比较研究:最小超对称标准模型，次最小超对称标准模型，近最小超对称标准模型。我们首先讨论了暗物质和核子的弹性散射在满足多种实验限制时可能的参数空间，同时使暗物质的剩余密度满足现有的观测结果，然后我们列举了在没有CDMS限制和有CDMS限制时参数区间。结果发现:1）在CDMS可以排除大量在目前实验条件下未被排除的区间，2)最小超对称标准模型同次最小超对称标准模型允许的参数区间非常接近，但是和近最小超对称标准模型允许的参数区间非常不同，3）未来的CDMS的实验结果会覆盖大部分现在允许的区间。　　 在假定宇宙中的暗物质都是由最轻的neutralino组成的前提下，我们考察CDMS-(Ⅱ)/XENON100限制对最小超对称标准模型中希格斯部分的影响，在研究中发现CDMS/XENON100的限制可以排除一部分在对撞机试验和暗物质剩余密度条件限制下依然存活的点，我们同样发现在目前允许的参数范围内，带电希格斯玻色子无法在LHC上被探测到，但是中性非标准模型希格斯粒子(H，A)可能在μ很大的时候产生，未来XENON-100如果没有发现暗物质则会进一步限制暗物质参数区间，并且减小非标准模型希格斯粒子在LHC上被发现的可能性。　　 以上研究对确定暗物质性质，预言LHC上可能出现的新物理信号提供了一些参考。而且，暗物质的探测实验和LHC上探测希格斯粒子的实验可以互相补充。除此之外，不同模型之间的比较研究对暗物质探测数据或者LHC信号的模型解释也提供了可靠的依据。