SUSY and dark matter searches using the ATLAS detector
SUSY and dark matter searches using the ATLAS detector
批准号:
1653076
负责人:
金额:
$0.0万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Studentship
财政年份:
2015
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2015 至 --
中文摘要
散射实验支配着我们对自然现象的研究。我们的眼睛通过光的散射进行观察。了解它的行为允许显微镜和望远镜被建造,胡克和伽利略用来揭示细胞生物学和外星卫星的隐藏结构。这就奠定了实证研究的基础:通过测量来探测已知的现象,就可以建造仪器来揭示自然界中未知的部分。大型强子对撞机(LHC)的科学也不例外。显微镜的现代化身是人类历史上最复杂的散射实验。位于瑞士和法国边境的欧洲核子研究中心,它的发现可以深刻地加深我们对宇宙中物质和力的空间和时间的理解,这就是本文的主题。大型强子对撞机以世界上最高的13 TeV动量中心能量散射质子束。ATLAS探测器利用基于各种固相、液相和气相技术的跟踪、量热和μ子系统测量产生的碎片,从而能够实施内容丰富的物理方案。这类散射实验利用了相对论和量子力学的两个显著特征:1)物质-能量等价性使得能够产生新的不同粒子,2)粒子-波二象性开启了亚原子结构的非光学探针。几十年的实验和理论工作调和了这两种图像,最终形成了粒子物理学的标准模型(SM)。这一原则性和预测性的理论继续描述所有在对撞机上观察到的现象,并取得了显著的成功。然而,作为对自然的基本描述,标准模型有许多缺点。本论文中最紧迫的两个问题是:a)基本参数的微调结构,和B)没有可行的粒子来解释观测到的天体物理暗物质。一类解利用超对称性扩展了SM的时空对称性。这预示了SM粒子的伙伴,它们的自旋相差半个单位,并且可以在LHC中获得。两个互补的实验项目为这些新现象寻找证据:1)在能量前沿实证检验相对论和量子力学的一致性,2)直接寻找新现象,以揭示自然界未被探索的领域。
英文摘要
Scattering experiments govern our study of natural phenomena. Our eyes make observations via the scattering of light. Understanding its behaviour allowed microscopes and telescopes to be built, which Hooke and Galileo used to unveil then hidden structures of cellular biology and extraterrestrial moons. This set the basis of empirical enquiry: making measurements to probe known phenomena allows the construction of instruments to reveal unknown sectors of nature. The science at the Large Hadron Collider (LHC) is no exception. This modern incarnation of the microscope is the most sophisticated scattering experiment in human history. Situated at CERN on the Swiss-French border, its discoveries could profoundly deepen our understanding of space and time to the matter and forces in our universe, which is the subject of this thesis. The LHC scatters proton beams at the world's highest centre-of-momentum energies of 13 TeV. TheATLAS detector measures the resulting debris using tracking, calorimetry and muon systems based on a variety of solid, liquid and gaseous phase technologies, enabling a rich physics programme. This class of scattering experiment exploits two striking features of relativity and quantum mechanics: 1) matter-energy equivalence enables production of new distinct particles, and 2) particle-wave duality opens non-optical probes of subatomic structures. Decades of experimental and theoretical work reconciled these two pictures, culminating in the Standard Model (SM) of particle physics. This principled and predictive theory continues to describe all observed phenomena at colliders with remarkable success.However, as a fundamental description of nature, the Standard Model has numerous shortcomings. Two of the most pressing addressed in this thesis are a) the fine-tuned structure of fundamental parameters, and b) no viable particle to explain the observed astrophysical dark matter. One class of solutions extends spacetime symmetries of the SM using supersymmetry. This predicts partners of SM particles which differ by half a unit - 1 - of spin and are accessible at the LHC. Two complementary experimental programmes seek evidence for such new phenomena: 1) empirically testing the consistency of relativity and quantum mechanics at the energy frontier, and 2) directly searching for new phenomena to reveal unprobed sectors of nature.
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Photon collider search strategy for sleptons and dark matter at the LHC
大型强子对撞机中轻子和暗物质的光子对撞机搜索策略
DOI:
10.48550/arxiv.1811.06465
发表时间:
2018
期刊:
arXiv e-prints
影响因子:
--
作者:
[Beresford Lydia]
通讯作者:
Beresford Lydia
New physics and tau $g-2$ using LHC heavy ion collisions
使用大型强子对撞机重离子碰撞的新物理学和 tau $g-2$
DOI:
10.48550/arxiv.1908.05180
发表时间:
2019
期刊:
arXiv e-prints
影响因子:
--
作者:
[Beresford Lydia]
通讯作者:
Beresford Lydia
DOI:
--
发表时间:
2016-05
期刊:
arXiv: High Energy Physics - Phenomenology
影响因子:
--
作者:
[A. Barr;Jesse Liu]
通讯作者:
A. Barr;Jesse Liu
Analysing parameter space correlations of recent 13 TeV gluino and squark searches in the pMSSM
分析 pMSSM 中最近 13 TeV 谷子和夸克搜索的参数空间相关性
DOI:
10.1140/epjc/s10052-017-4752-6
发表时间:
2017
期刊:
The European Physical Journal C
影响因子:
--
作者:
[Barr A]
通讯作者:
Barr A
Search Strategy for Sleptons and Dark Matter Using the LHC as a Photon Collider
使用大型强子对撞机作为光子对撞机搜索轻子和暗物质的策略
DOI:
10.1103/physrevlett.123.141801
发表时间:
2019
期刊:
Physical Review Letters
影响因子:
8.6
作者:
[Beresford L]
通讯作者:
Beresford L
共 6 条
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Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark
Supercooled Phase Transition
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批准号:24ZR1429700
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:YUICHIRO NAKAI
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依托单位:
微波有源Scattering dark state粒子的理论及应用研究
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批准号:61701437
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2017
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负责人:李欢
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依托单位:
激光催化下的旋量凝聚原子:自旋混合与共振拍
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批准号:10974045
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项目类别:面上项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2009
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负责人:景辉
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依托单位:
微扰量子色动力学方法及在强子对撞机的应用和暗物质的研究
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批准号:10975004
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项目类别:面上项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2009
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负责人:李重生
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依托单位:
利用Virgo星系团研究星系形成的早期历史
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批准号:10873001
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2008
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负责人:彭逸西(EricW·Peng)
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依托单位: