Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Quá trình rã Higss vi phạm số Lepton trong mô hình Zee-Babu

Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu về neutrino, khối lượng và sự trộn lẫn của neutrino thông quabổ đính do một nguồn vi phạm số lepton; giới thiệu một số hạt vô hướng mới vào mô hình chuẩn sao cho số leptopbị vi phạm; xác định khối lượng neutrino trong mô hình Zee-Babu, các kênh rã viphạm số lepton trong mô hình Zee-Babu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Quá trình rã Higss vi phạm số Lepton trong mô hình Zee-Babu BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 TRẦN TRUNG HIẾU QUÁ TRÌNH RÃ HIGGS VI PHẠM SỐLEPTON TRONG MÔ HÌNH ZEE-BABU LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã chuyên ngành: 62 44 01 03 Người hướng dẫn khoa học: TS. Hà Thanh Hùng Hà Nội - 2017Lời cảm ơn Trước tiên, tôi xin gửi lời biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS. HàThanh Hùng, người trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình hoàn thànhluận văn này. Em xin được cảm ơn các thầy cô trong khoa Vật lý - Trường Đại họcSư phạm Hà Nội 2 đã tận tình chỉ dạy, trang bị những nền tảng kiến thứcquý báu cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin gửi lời cám ơn tới Phòng Sau đại học Trường Đại học Sư PhạmHà Nội 2 đã tạo điều kiện tốt nhất để chúng tôi học tập. Lời cảm ơn cuối cùng tôi xin dành cho gia đình và người thân vì đã luônủng hộ, động viên và sát cánh bên tôi, Hà Nội, ngày 09 tháng 9 năm 2017 Trần Trung Hiếu iLời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn nàylà trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin camđoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảmơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Trần Trung Hiếu iiMục lụcLời cảm ơn iLời cam đoan iiCác ký hiệu chung vDanh sách bảng viDanh sách hình vẽ viiMỞ ĐẦU 11 Tông 4 1.1 Boson Higgs trong mô hình chuẩn . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Nguồn vi phạm số lepton thế hệ trong các mô hình chuẩn mở rộng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Mô hình Zee - Babu 16 2.1 Cấu trúc hạt trong mô hình . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 iii 2.2 Lagrangian của mô hình Zee-Babu . . . . . . . . . . . . . . 183 Quá trình rã Higgs trong mô hình Zee - Babu 20 3.1 Đỉnh tương tác vi phạm số lepton . . . . . . . . . . . . . . 20 3.2 Biên độ của kênh rã Higgs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22KẾT LUẬN 30Tài liệu tham khảo 31Phụ lục 33A Các hàm Passarino-Veltman 34B Tính biên độ cho giản đồ 37 ivCác ký hiệu chung Trong luận án này tôi sử dụng các ký hiệu sau: Viết tắt Tên SM Standard model (Mô hình chuẩn) LFV Lepton flavor violating (Vi phạm số lepton thế hệ) BR Branching ratio (Tỷ lệ rã nhánh) VEV Vacuum expectation value (Giá trị trung bình chân không) LHC Large Hadron Collider (Máy gia tốc lớn Hadron) SUSY Supersymmetry (Siêu đối xứng) 3-3-1 model with heavy neutrinos (Mô hình 3-3-1 với 3-3-1HN neutrino nặng) Radiative neutrino model (Mô hình neutrino nhận khối RNM lượng từ bổ đính) Minimal Supersymmetric Standard Model (Mô hình chuẩn MSSM siêu đối xứng tối thiểu) PV Passarino-Veltman GIM Glasshow-Iliopoulos-Maiani vDanh sách bảng viDanh sách hình vẽ 3.1 Các giản đồ Feynman cho quá trình rã h → µτ trong mô hình Zee-Babu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 viiMỞ ĐẦU Mô hình chuẩn của vật lý hạt là một thuyết bàn về các tương tác hạtnhân mạnh, yếu, và điện từ cũng như xác định tất cả những hạt cơ ban.Được phát triển vào những năm đầu của thập niên 1970, mô hình chuẩnlà một phần của lý thuyết trường lượng tử, một lý thuyết đã kết hợp cơhọc lượng tử với thuyết tương đối hẹp. Mô hình chuẩn đã giải thích cáchiện tượng vi mô với độ chính xác rất cao đến 99% khớp với thực nghiệm.Kết hợp với thuyết tương đối rộng, mô hình chuẩn cũng mô tả thành côngcác hiện tượng tự nhiên từ thế giới hạt cơ bản đến vũ trụ rộng lớn. Với những thành công như vậy, mô hình chuẩn cũng có những hạn chếnhất định. Mô hình chuẩn chỉ mô tả khoảng 5% thành phần vật chất tuyrằng mô tả rất thành công, được gọi là vật chất thông thường. Phần cònlại của vũ trụ chiếm 95% vẫn là một bí ẩn. Mô hình chuẩn và thuyếttương đối rộng cũng không giải thích được Vũ trụ trước 10-44s sau vụ nổBigBang và lạm phát vũ trụ sau 10-36s. Mô hình chuẩn cũng ko giải thíchđược khối lượng neutrino khác không. Các thực nghiệm về dao động củaneutrino đã khẳng định neutrino phải có khối lượng và trộn. Năm 1988người ta xác định được dao động của neutrino, nghĩa là một neutrino củavị này (ví dụ Muon) khi đi được một quãng đường đủ lớn có thể chuyểnthành neutrino của vị khác (ví dụ Tauon). Hiện tượng này chỉ có thể giải 1thích khi neutrino có khối lượng phân bậc và trộn lẫn. Để sinh khối lượngneutrino ta phải mở rộng mô hình hình ...