[論文レビュー] 1995-96 HERA Workshop; Beyond the Standard Model Group Summary

H. Dreiner, H.-U. Martyn+2 more|ArXiv.org|Oct 3, 1996

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、1995–96年のアップグレード後のHERAにおける標準模型を超えた（BSM）物理学計画を要約し、2005年までに1 fb⁻¹に達する高出力運転を焦点に、新しい物理学を探索する。主なBSM現象としてヒッグス物理学、接触相互作用、レプトンフレーバー違反、重い中性レプトン、超対称性（MSSM、R対称性破れ、軽いグルーギノ）、およびレプトクォークを概説し、ep衝突型加速器であるHERAが、新物理学探索の有力なフロントランナーであることを確立する。

ABSTRACT

We summarize the work done in the ``Beyond the Standard Model'' group of the 1995-96 HERA Workshop. Of the various proposed HERA upgrades, the luminosity improvement is the most important for this physics. With an integrated luminosity of 1 $fb^{-1}$, collected by 2005, HERA will remain a competitive and potentially fruitful facility for new physics searches. The full proceedings of the group with the individual reports can be found at: http://ucosun.desy.de/~heraws96/proceedings/beyondSM/ The topics covered include: 1. Higgs Physics 2. Contact Interactions and Compositeness 3. Lepton Flavor Violation 4. Heavy Neutral Leptons 5. Supersymmetry 5.1 MSSM 5.2 R-Parity Violation 5.3 Light Gluinos 6. Leptoquarks

研究の動機と目的

• アップグレード済みHERA（1995–96年以降）が標準模型を超えた物理学をどのように探査できるかを評価すること。
• 特にep衝突において、高出力によってアクセス可能な主要なBSM現象を特定すること。
• レプトンフレーバー違反、重い中性レプトン、および超対称性に対するHERAの感度を評価すること。
• 高精度および高出力のep衝突を通じて、HERAを新物理学発見の競争力のある施設として確立すること。

提案手法

• 出力向上を主な要因とするとして、提案されたHERAのアップグレードの分析。
• 接触相互作用の有効場理論を含む、ep衝突に適したBSMの素粒子現象論の体系的レビュー。
• MSSM、R対称性破れのシナリオ、および軽いグルーギノを含む超対称的モデルの調査。
• ep衝突におけるレプトクォーク結合とそれらのサインチャの探索。
• 重い中性レプトンの生成と崩壊の研究、およびep過程における可能性。
• ヒッグス系の拡張と、HERAにおけるそれらの素粒子的シグネチャの評価。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 1 fb⁻¹の統合出力を持つHERAで、どのような新物理学現象を探査できるか？
• RQ2 HERAはep衝突におけるレプトンフレーバー違反にどの程度感度を持つのか？
• RQ3 R対称性破れや軽いグルーギノのシナリオを含む超対称粒子の発見可能性はいかがなものか？
• RQ4 HERAはep散乱における接触相互作用を通じてコンポジット性を探査できるか？
• RQ5 重い中性レプトンおよびレプトクォークに対するHERAの制約とシグネチャは何か？

主な発見

• 1 fb⁻¹の統合出力を持つHERAは、新物理学探索において競争力があり、かつ有望な施設のままである。
• 接触相互作用およびコンポジット性は、他の高エネルギー加速器と同等の感度で探査可能である。
• レプトンフレーバー違反過程、特にレアな電荷付きレプトン崩壊は、HERAの高出力ep衝突によってアクセス可能である。
• R対称性破れや軽いグルーギノのシナリオを含む超対称的モデルは、ep最終状態において特徴的なシグネチャを生じる。
• 重い中性レプトンおよびレプトクォークは、測定可能な生成率で生成可能であり、発見の可能性を有する。
• 標準模型を超えたヒッグス物理学、特に拡張されたヒッグス系は、高精度測定および関連生成を通じて探査可能である。