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在LHC上用不对称性区别不同的Z’模型汇报人：2024-01-14

目录contents引言LHC和Z’模型概述不对称性在Z’模型中的应用在LHC上实现不对称性测量用不对称性区别不同的Z’模型结论和展望

01引言

研究背景和意义粒子物理标准模型描述基本粒子和其相互作用的最成功理论，但仍存在一些问题，如暗物质、物质-反物质不对称等。Z’模型作为标准模型的扩展，预言了额外的中性规范玻色子Z’，其与标准模型粒子的耦合可能提供解决上述问题的线索。LHC世界上最大的粒子加速器，提供了研究高能物理和寻找新物理的绝佳场所。

利用LHC上的实验数据，通过测量特定过程的不对称性，来区分不同的Z’模型。研究目的不同的Z’模型预言了不同的Z’玻色子质量和耦合，如何在LHC上通过实验手段区分这些模型？研究问题研究目的和问题

第五章结论和展望，总结研究成果，并探讨未来研究方向。第四章结果和讨论，展示实验结果，并与理论预期进行比较和讨论。第三章实验分析，描述在LHC上进行的实验测量和数据分析方法。第一章引言，介绍研究背景、目的、问题和论文结构。第二章理论框架，详细介绍Z’模型和相关理论计算。论文结构和安排

02LHC和Z’模型概述

加速器和探测器LHC通过加速和碰撞高能粒子，产生新的粒子和现象，探测器则用于观测和记录这些产物。科研目标寻找新的粒子和相互作用，揭示物质和反物质之谜，理解暗物质和暗能量的性质，以及探索宇宙的起源和演化。大型强子对撞机（LHC）世界上最大的粒子加速器，位于欧洲核子研究中心（CERN），用于研究物质的基本粒子和相互作用。LHC简介

预测存在一种或多种新的中性矢量玻色子Z’的理论模型，这些玻色子与标准模型中的Z玻色子类似，但具有不同的质量和耦合。Z’模型根据不同的理论假设和实验特征，Z’模型可分为多类，如E6模型、左右对称模型、小希格斯模型等。分类Z’模型可以解释一些标准模型无法解释的实验现象，如中微子振荡、暗物质等，同时也可为未来的粒子物理实验提供新的研究方向和思路。研究意义Z’模型的定义和分类

粒子物理标准模型的扩展Z’模型作为标准模型的扩展，可以解释标准模型无法解释的实验现象，弥补标准模型的不足。新物理的探索Z’模型预测的新粒子和相互作用，可以为新物理的探索提供重要的线索和证据。对撞机实验的指导意义Z’模型的理论预言可以为对撞机实验提供指导，帮助实验设计者优化实验方案，提高实验的精度和灵敏度。同时，实验结果也可以反过来验证和发展Z’模型的理论。Z’模型在粒子物理中的地位和作用

03不对称性在Z’模型中的应用

在物理学中，不对称性通常指的是某种物理量的不均匀分布或不对称行为。在粒子物理学中，不对称性可以指代粒子与反粒子之间的行为差异。不对称性可以是空间上的，例如宇称不守恒；也可以是时间上的，例如CP破坏。这些不对称性在粒子相互作用和衰变过程中可能表现出来。不对称性的定义和性质不对称性的性质不对称性定义

Z’模型中的不对称性在Z’模型中，不对称性可以表现为Z’玻色子与标准模型粒子之间的耦合强度差异，或者Z’玻色子衰变到不同末态粒子的分支比差异。观测不对称性的方法实验上可以通过测量Z’玻色子的产生截面、衰变分支比以及角分布等观测量来寻找不对称性的迹象。这些观测量可以通过LHC上的对撞实验进行精确测量。不对称性在Z’模型中的表现形式

Z’模型的参数，如Z’玻色子的质量、耦合常数等，与不对称性密切相关。不同的参数取值可以导致不同的不对称性表现。模型参数与不对称性的关系通过观测到的不对称性，可以对Z’模型的参数空间进行限制。例如，如果发现Z’玻色子与某种粒子之间的耦合存在明显的不对称性，那么可以排除掉一部分参数空间，从而缩小模型的适用范围。用不对称性限制模型参数不对称性对Z’模型参数的影响

04在LHC上实现不对称性测量

实验装置和测量原理大型强子对撞机（LHC）是世界上最大的粒子加速器，用于加速和碰撞高能粒子，以研究基本粒子和相互作用。探测器系统LHC上的探测器系统用于捕捉和记录粒子碰撞产生的各种信息，如粒子的动量、能量、电荷等。不对称性测量原理通过比较不同粒子在探测器中的响应，可以测量它们之间的不对称性。这种不对称性可能源于不同的Z’模型所预测的粒子性质和相互作用。LHC加速器

使用LHC上的探测器系统记录粒子碰撞事件的数据。这些数据包括粒子的轨迹、能量沉积、动量等信息。数据采集从原始数据中筛选出与Z’模型相关的碰撞事件。这通常涉及选择特定的能量范围、粒子类型和碰撞参数。数据筛选对筛选后的数据进行进一步的处理和分析，以提取与不对称性相关的信息。这可能包括背景减除、效率修正和统计分析等步骤。数据处理数据采集和处理方法

精度不对称性的测量精度受到多种因素的影响，如探测器性能、统计涨落和系统性误差等。为了提高精度，需要优化实验装置、