中文摘要：

申请人围绕粒子物理与场论的重要课题展开研究，解决了一些较困难问题。在Higgs粒子与对撞机物理、辐射修正、新物理等方面做出了创新性工作。部分成果已得到广泛认可，并被国际会议特邀报告、综述报告、实验组报告等引用，产生较大影响。成果包括精确计算了Higgs粒子与重夸克对产生的QCD修正；建立了非对易时空场论满足幺正性的微扰论并首次研究了Green函数的解析性质；正确解释了夸克电偶极矩两圈图严格相消现象。近年在非粒子物理方面做出多项创新工作，包括粒子至非粒子不可见单体衰变，非粒子传递的长程力，非粒子对大统一理论及作为新的能量形式对宇宙演化的影响等。经同行审阅的研究论文全部发表在著名国际期刊上，其中单篇论文最高引用106次(Phys. Rev. D，2007年)，另有6篇论文分别被引用53次至92次（数据于2010年2月26日取自spires）。

结论摘要：

本项目在中微子物理、暗物质物理等方面开展研究，得到以下主要结果。（1）在标准模型作为低能有效理论的框架内，证明了中微子质量有效算符在各量纲3+2n（其中取n正整数）都是唯一的，推广了Weinberg关于量纲5算符唯一的结论。在双Higgs二重态等推广模型作为低能有效理论情形，各量纲的质量有效算符不再唯一。（2）提出产生中微子微小质量的cascade seesaw机制。通过引入一个弱同位旋为n+1、超荷为0的费米场，一序列超荷为1、弱同位旋从3/2到n+1/2（步长为1）的标量场，以最经济的方式实现量纲为5+4n的中微子质量算符。新粒子质量在几百个GeV，而且不需要调节耦合常数到很小范围，就可以实现微小的中微子质量。详尽分析了该机制的唯象学。结果表明带电轻子味改变跃迁实验对自由参数有很强限制；在LHC上，发现新标量粒子的最有效信号道是4j2l，而2l^+2l^-2j, 3l^+l^-2j及其共轭，3l^+2l^-(+ missing transverse energy)及其共轭是探测新费米子很有希望的信号道。（3）在标准模型单圈水平，严格证实了中微子反常磁矩和零电荷的规范无关性。（4）提出自旋3/2粒子作为暗物质的可能性。在有效场论框架下，假设该粒子是标准模型的单态，它与标准模型粒子的主要相互作用是四费米形式，列出了完备而独立的有效算符。综合分析了它们在各类实验、观测中的效应，包括暗物质遗迹、与原子核碰撞的直接探测实验、宇宙线中伽马射线和质子/反质子流强比、LHC上单喷注与横向能量丢失事例。结果表明目前数据已经对有效作用施加了很强、互补性的限制，低于1TeV的质量范围已被排除，而重质量暗物质粒子仍有较小的允许参数范围。本项目在超强电磁场粒子物理方面进行了探索，已取得以下进展。（5）通过低能定理建立纯电磁场系统与单Higgs-电磁场系统之间的联系，从而利用纯电磁场系统的Euler-Heisenberg（E-H）有效拉氏量，得到单Higgs场与电磁场的低能有效作用形式，由此计算了Higgs粒子至双光子、四光子、六光子的衰变宽度。研究发现，随着光子数的增加，费米子与玻色子的贡献呈现相消、相长干涉的有趣现象。（6）研究了一类P、T破坏的相互作用对E-H有效拉氏量的贡献，它包括P、T破坏部分和守恒部分，而后者有待完成重整化。本项目完成的研究结果都已发表在主要期刊上。