LHCと宇宙論から探る基本理論

• Project/Area Number: 21740169
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: SHU Jing 東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 特任研究員 (90534975)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2009: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 素粒子(理論)

Research Abstract

私の研究は主に大型ハドロン衝突型加速器(LHC)の物理とテバトロン加速器で見つかった異常現象に関してです。第一に長寿命第4世代を使う方法では、その世代に属するニュートリノ質量が比較的に軽いので電弱理論からの制限はずっとゆるくなります。さらに、長寿命第4世代では保存する電荷が追加されるので、B-L=0の場合でもゼロ以外のバリオン数を持ちます。長寿命第4世代のクォークがハドロン化するとLHCでは強烈な信号を出します。第2にふたつのジェットとミッシングエネルギーに崩壊する粒子のスピンを同定するために、スピンの相関関係を調べました。LHCの初期に安定した電荷ゼロの粒子が見つかる場合には、主な崩壊過程はミッシングエネルギーとジェットへの崩壊だと思われます。しかしすべての力学量を再構築することは出来ないので、この時点でのスピン同定は難しいでしょう。ここで我々は有効エネルギーと有効質量の比の分布を見て崩壊の中間過程に現れる粒子の編極効果を使えばスピンの同定が出来ることを突き止めました。この方法を使って、似たような質量スペクトルを持つ超対称モデルとdeconstructed three site mooseモデルを区別することが出来ました。第3にトップクォークの前後方非対称性に関して、さまざまなモデルが最近のテバトロンのデータと合うか、他の直接間接な実験結果がどのようにそれらのモデルに制限を与えるかについて詳しく調べました。そして、いろいろな説明のうちでカラー単重項Z'またはW'がデータとよく合うことを突き止めました。さらに、単純なU(1)_d対称性を使ってダウン型フレーバーの制限をうまく回避することによって、family non universal axial gluon modelがトップクォークの前後方非対称性をうまく説明できることを論じました。このトピックに関して他の研究者と共著でレビューの執筆を依頼されました。

Research Products

• [Journal Article] Saving fourth generation and baryon number by living long (2011)
  • Author(s): Hitoshi Murayama, Vikram Rentala, Jing shu, Tsutomu T.Yanagida
  • Journal Title: Physics Letters B Volume: 705 Issue: 3 Pages: 208-211
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.09.094
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two jets and missing $E_T$ signature to determine the spins of the new particles (2011)
  • Author(s): Mihoko Nojiri, Jing Shu
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume 2011, Number 6 Volume: 2011 Issue: 6 Pages: 47-47
  • DOI: 10.1007/jhep06(2011)047
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 5D UED : Flat and Flavorless (2011)
  • Author(s): C.Csaki, J.Heinonen, J.Hubisz, S.C.Park, J.Shu
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 2011,No.1 Pages: 1-26
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neutrino Constraints on Inelastic Dark Matter after CDMS I (2010)
  • Author(s): J.Shu, P.F.Yin, S.H.Zhu
  • Journal Title: Phys.Rev D Volume: 81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TeV scale horizontal gauge symmetry and its implications in B-physics (2010)
  • Author(s): S.C.Park, J.Shu, K.Wang, T.T.Yanagida
  • Journal Title: Phys.Rev D Volume: 82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Topological Dark Matter (2010)
  • Author(s): Hitoshi Murayama, Jing Shu
  • Journal Title: Phys.Lett.B 686 Pages: 162-165
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Axigluon as Possible Explanation for p anti-p->t anti-t Forward-Backward Asymmetry (2010)
  • Author(s): Paul H.Frampton, Jing Shu, Kai Wang
  • Journal Title: Phys.Lett.B 683 Pages: 294-297
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Explorations of the Top Quark Forward-Backward Asymmetry at the Tevatron (2010)
  • Author(s): Jing Shu, Tim M.P.Tait, Kai Wang
  • Journal Title: Phys.Rev.D 81
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Electroweak Beautygenesis (2011)
  • Author(s): Jing Shu
  • Organizer: Peking University Theory Seminar
  • Place of Presentation: 北京大学(北京)
  • Year and Date: 2011-08-22
• [Presentation] Top Forward-backward Asymmetry (2010)
  • Author(s): Jing Shu
  • Organizer: KIAS workshop on flavor physics and CP violation
  • Place of Presentation: Seoul、Korea
  • Year and Date: 2010-09-11
• [Presentation] Looking for New Physics in the 3rd Generation (2010)
  • Author(s): Jing Shu
  • Organizer: International Conference and Summer School on LHC Physics
  • Place of Presentation: Beijing, China
  • Year and Date: 2010-08-23