ヒッグスセクターと超対称理論ダイナミックスの現象論的研究

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超対称模型については,リニアコライダーにおいて,超対称標準理論の重いヒッグス粒子生成過程を調べた。真空期待値の比が大きい場合,ヒッグス粒子の質量や崩壊幅,分岐比がどの程度の精度で決定できるのかを調べ,コライダー実験結果により暗黒物質密度をよい精度で計算できることを示した。また,グルイノの質量の極値をラグランジアンの有効パラメータの関数として,超対称QCDの2ループの補正までの計算を行った。2次の補正の大きさは1-2%となることが見出された。超対称理論に基づく宇宙論として,(1)多くの模型には最も軽い超対称粒子として安定なニュートラリーノが存在し,宇宙の暗黒物質の候補として有力であるが,その密度が大きくなりすぎる傾向がある。その生成過程として,通常の熱的過程とは異なりグラヴィティーノの崩壊によって作られる過程を提案し,これが可能なパラメータ領域を同定した。(2)超対称理論において,ニュートリノの質量がディラック型で,非常に小さな湯川結合を持つケースは,あまり考えられていない。この場合に右巻きスカラーニュートリノが宇宙暗黒物質を形成することが可能かどうかを検討し,超対称粒子のスペクトルを調べた。余剰次元模型に関しては,ランドール・サンドラム背景をもつワープした標準模型を調べ,普遍的に近い湯川結合を持つモデルについて,標準模型フェルミオンの質量を決定するための簡単な解析的方法を提案した。また,ニュートリノのMNS混合行列のe3成分が実験の上限に近い値を持つことを予測した。一方,ヒッグスレス模型で理想的な非局所化のされた模型では,電弱精密測定による制限を逃れることができるが,この場合には,3点以上のゲージボソン相互作用に効果が現れる。この大きさを評価し,現在の実験からはカルザ・クライン励起の質量に対し数百GeVというゆるい制限しか得られないことを見出した。