Luận văn Thạc sĩ khoa học vật chất: Tương tác của các Boson chuẩn trong mô hình đối xứng trái phải

Khóa luận tập trung tìm hiểu về mô hình đối xứng trái phải tối thiểu, khối lượng boson chuẩn và tương tác của chúng. Nội dung khóa luận gồm 3 chương như sau: Chương I: Mô hình đối xứng trái phải tối thiểu; Chương II: Xác định khối lượng và đồng nhất các hạt; Chương III: Tương tác các boson chuẩn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ khoa học vật chất: Tương tác của các Boson chuẩn trong mô hình đối xứng trái phải BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 ====== PHAN VĂN HIỆN TƯƠNG TÁC CỦA CÁC BOSON CHUẨN TRONG MÔ HÌNH ĐỐI XỨNG TRÁI PHẢI Chuyên ngành: Vật lí lí thuyết và Vật lí toán Mã số: 60 44 01 03LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤTNgười hướng dẫn khoa học: TS. Phùng Văn Đồng HÀ NỘI, 2017 Lời cảm ơn Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phùng Văn Đồng,người thầy trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình hoàn thành luận vănnày. Em xin cảm ơn thầy không chỉ vì sự quan tâm, tận tình chỉ bảo,cung cấp tài liệu và phương thức nghiên cứu trong chuyên môn mà cònvì những lời khuyên, những định hướng quý báu trong cuộc sống. Em cũng xin cảm ơn sâu sắc GS.TS Hoàng Ngọc Long, TS.Lê ThọHuệ và các anh chị trong nhóm vì đã cho em một môi trường học tậpvà làm việc chân thành, cởi mở như những người thân. Em xin cảm ơn các thầy cô tại Viện Vật Lí - Viện Khoa Học vàCông Nghệ Việt Nam, các thầy cô trong khoa Vật Lí - Trường Đại HọcSư Phạm Hà Nội 2 vì đã tận tình chỉ dạy, trang bị những nền tảng kiếnthức quý báu cho quá trình học tập và nghiên cứu của em. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo, phòng sau đại học trườngĐại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện tốt nhất để chúng tôi họctập và làm việc. Lời cảm ơn cuối cùng tôi xin dành cho gia đình và người thân vìđã luôn ủng hộ, động viên và sát cánh bên tôi. Hà Nội, tháng 6 năm 2017 Tác giả luận văn Phan Văn Hiện Lời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận vănnày là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xincam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đượccảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồngốc. Hà Nội, tháng 6 năm 2017 Tác giả luận văn Phan Văn Hiện Mục lụcMở đầu 11 Mô hình đối xứng trái phải tối thiểu 4 1.1 Đối xứng chuẩn và sắp xếp các fermion . . . . . . . . . . 4 1.2 Phần vô hướng và phá vỡ đối xứng tự phát . . . . . . . . 6 1.3 Lagrangian toàn phần . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Xác định khối lượng và đồng nhất các hạt 10 2.1 Khối lượng fermion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 Khối lượng vô hướng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3 Khối lượng trường chuẩn . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Tương tác của các boson chuẩn 23 3.1 Tương tác của dòng mang điện . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2 Tương tác của dòng trung hòa . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.3 Một số quá trình điển hình . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3.1 Rã của W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3.2 Tìm kiếm Z 0 ở LEP II (Linear electron - position colistion) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Kết luận 30Tài liệu tham khảo 31 0 1 Mở đầu1. Lý do chọn đề tài Mô hình chuẩn cho mô tả thành công thế giới vi mô gồm các hạtcơ bản (lepton, quark, higgs) và các tương tác giữa chúng (điện từ, yếu,mạnh). Tuy nhiên mô hình chuẩn không giải thích được những vấn đề sau. • Tại sao khối lượng neutrino khác không (mν 6= 0) . • Tương tác yếu bất đối xứng R-L, ba thế hệ fermion, lượng tử hóa điện tích. • Vật chất tối, bất đối xứng số baryon, .... Giữa nhiều mở rộng khác nhau của mô hình chuẩn SM (đối xứngngoài..., supersymmetry, gauge symmetry), chúng tôi xét mô hình đốixứng trái phải (Left-Right symmetric model) với nhóm SU (3)C ⊗SU (2)L ⊗SU (2)R ⊗ U (1)B−L . Ta thấy nhóm trái (L) và nhóm phải (R) cũng như các thành phần Z2vật chất trái - phải tương ứng (L-R), đối xứng dưới biến đổi : L ←→ R,Z2 : chuyển vị bậc hai. Chúng tôi chọn mô hình đối xứng trái - phải vì nó cho: 2 • Giải thích khối lượng neutrino và trộn lẫn thông qua các cơ chế see-saw. • Bất đối xứng trái - phải như quan sát thấy trong mô hình chuẩn (SM) là do phá vỡ nhóm SU (2)R tự phát. [Năng lượng cao thì trái - phải đối xứng, năng lượng thấp bất đối xứng do phá vỡ tự phát]. • Lý thuyết có thể cho giải thích các vấn đề khác như: bất đối xứng số baryon, các quá trình rã neutrino majorana và rã beta không neutrino, lượng tử hóa điện tích, R-parity. Vì vậy luận văn tìm hiểu về mô hình đối xứng trái - phải và xác địnhcác hệ quả cở sở của nó. Luận văn có tiêu đề như sau Tương tác củacác boson chuẩn trong mô hình đối xứng trái - phải.2. Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu về mô hình đối xứng trái phải tối thiểu, khối lượng bosonchuẩn và tương tác của chúng.3. Nhiệm vụ nghiên cứu Giới thiệu đối xứng chuẩn. Sắp xếp các hat. Phá vỡ đối xứng chuẩn. Xác định ma trận khối lượng boson chuẩn và chéo hoá. Tính các tương tác giữa boson chuẩn với fermion và với vô hướng.4. Đối tượng nghiên cứu Đối xứng trái phải, boson chuẩn mới, và tương tác mới.5. Phương pháp nghiên cứu Lý th ...