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SUSY Phenomenology & Cosmic Connection

SUSY Phenomenology & Cosmic Connection. 杨 金 民. 中科院 理论物理所. 2009.4.17 于科大理论交叉中心. 目 录. 1 、 Introduction to SUSY. What is and why SUSY ?. SUSY models. 2 、 Fine-tuning & SUSY. 3 、 GUT & SUSY. 4 、 Dark Matter & SUSY. 5 、 Collider Search for SUSY. 6 、 Outlook. 1 、 Introduction.

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Presentation Transcript

  1. SUSY Phenomenology & Cosmic Connection 杨 金 民 中科院 理论物理所 2009.4.17 于科大理论交叉中心

  2. 目 录 1、Introduction to SUSY • What is and why SUSY ? • SUSY models 2、Fine-tuning & SUSY 3、GUT & SUSY 4、Dark Matter & SUSY 5、Collider Search for SUSY 6、Outlook

  3. 1、Introduction 1.1 What is and why SUSY ? SUSY |B |F

  4. 起源于60年代末; 纯数学逻辑 物理模型创建于70年代初 一直是研究热点，有 30000篇文章发表 Haber, Kane, Phys. Rept. 117, 75（cited 3347 times )

  5. 精细调节 大统一 暗物质 超对称 Electroweak Baryogenesis 宇宙暴涨 Affleck-Dine Baryogenesis

  6. 1.2 SUSY Models • R-conserving SUSY Models MSSM CMSSM (mSUGRA, GMSB, AMSB) Split-SUSY NMSSM · · · · • R-violating SUSY Models

  7. MSSM CMSSM (mSUGRA)

  8. mSUGRA

  9. 不同的CMSSM

  10. h < 130 GeV MSSM sparticles < TeV (CMSSM) Fine-tuning 大统一(GUT) h < 150 GeV gauginos/higgsinos < TeV 暗物质(DM) Split-SUSY other sparticles：superheavy

  11. MSSM NMSSM CMSSM -problem little hierarchy SUSY-conserving part: contains no dimensionful parameter contains dimensionful parameters (TeV) SUSY-breaking part: trigger EWSB (<TeV) generate -term (<TeV)

  12. 2. Fine-tuning & SUSY 1019 GeV 1015 GeV 大统一 1 TeV 新物理？ 100 GeV 标准模型

  13. 100 GeV 裸量（非物理） 2 /52

  14. In SUSY: 2 抵销掉了 留下了 How heavy ? Depends on

  15. 3. GUT & SUSY not sensitive to sfermions light gauginos/higgsino (??) SUSY SM

  16. 可以很重 sfermions 大统一 gauginos/higgsino 必须轻! 但也不一定轻到 < TeV

  17. 4. Dark Matter & SUSY 标准模型

  18. 暗物质 Mass:weak-scale Interaction: weak-scale WIMP

  19. 哪个超对称粒子是暗物质 ? SuperWIMP WIMP 都可能

  20. 暗物质: neutralino mSUGRA Split-SUSY

  21. 可能很重 sfermions 暗物质 gauginos/higgsino 必须轻 ! （ < TeV）

  22. 5、SUSY Search at Colliders SUSY LEP (I, II) Tevatron I closed Tevatron II on-going LHC up-coming ILC imagining

  23. LHC ILC

  24. LHC ILC 沙漠淘金！ 1粒金子/100亿粒沙子

  25. LHC上发现 ILC上精确测量

  26. LHC上 超对称的典型信号

  27. LHC

  28. LHC能发现那些超对称粒子？ h, H 黑格斯 A H squarks sfermions sleptons 超粒子 gauginos higgsinos gluino charginos neutralinos

  29. LHC 黑格斯 Depends on good detection capabilities for b’s and tau’s h, H A 只能发现 Gold -plated signal H LEP II excluded

  30. mSUGRA@LHC (考虑到暗物质限制）

  31. LHC 黑格斯 超粒子 h H, A, Hsfermions gaugino/Higgsino SM    ??   低能 SUSY   ?? Split-SUSY

  32. 6、Outlook 超对称是物理吗? LHC上发现？ ??? SUSY

  33. E. Witten 2002, Beijing

  34. 如果我们的思路是对的, 将迎来高能物理的盛世！ 发现 初步测量参数 低能 SUSY LHC 精确 测量 预言暗物质密度 精确预言暗物质密度 ILC

  35. 谢谢！ 周末愉快！

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