Tương tác của các boson chuẩn trong mô hình Zee

Mô hình Zee được mở rộng từ mô hình chuẩn để giải quyết khối lượng neutrino bằng cách thêm vào các Higgs boson. Do sự thêm vào các hạt mới, phổ khối lượng cũng như trạng thái vật lý của các hạt trong mô hình có sự thay đổi so với mô hình chuẩn. Xuất phát từ Lagrangian tổng quát, các tương tác của các boson chuẩn với các fermion và với các Higgs boson được đưa ra.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tương tác của các boson chuẩn trong mô hình ZeeNo.06_September 2017|Số 06 - Tháng 9 năm 2017|p.40-43TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC TÂN TRÀOISSN: 2354 - 1431http://tckh.daihoctantrao.edu.vn/Tương tác của các boson chuẩn trong mô hình ZeeHà Thanh Hùng a,*aTrường Đại học Sư phạm Hà Nội 2Article infoRecieved:03/7/2017Accepted:03/8/2017Keywords:AbstractBy adding scalars, the Zee model, as standard model byond, has generated masses for theneutrinos. Due to the addition of new scalars, the mass spectrum and physical states of theparticles are different from ones of the standard model. Using general Lagrangian, theinteractions of gauge bosons with fermions and Higgs bosons are given. These vertices are thebasis for the study of decay processes such as: lepton flavor violating Higgs decays, Higgsdecays to two photon.Zee model;gauge boson;lepton flavor violating;Higgs decays to two photon;etc1. Giới thiệuSự hoạt động của các máy gia tốc hạt với năng lượngngày càng cao đã cung cấp nhiều số liệu thực nghiệm chongành Vật lý năng lượng cao [3,4]. Một trong những kếtquả thành công rút ra từ các số liệu thực nghiệm đó làkhẳng định sự tồn tại chắc chắn của Higgs boson. Đâycũng là phần tiên đoán cuối cùng của mô hình chuẩn cầnđược kiểm chứng. Sự thành công của mô hình chuẩn đãđược kiểm chứng qua các số liệu thực nghiệm, tuy nhiêncũng còn nhiều hạn chế chưa giải quyết được. Một trongcác hạn chế lớn nhất của mô hình chuẩn là giải quyết khốilượng và sự dao động của neutrino. Mô hình Zee được đềxuất như một hướng mở rộng của mô hình chuẩn cho việcsinh khối lượng neutrino ở các bổ đính bậc cao [2]. Cácmô hình mở rộng mô hình chuẩn cũng đem lại nhiều hiệuquả Vật lý mới cần nghiên cứu, các Vật lý mới này đượcđưa ra từ các kênh rã vi phạm số lepton thế hệ [5,9], từcác kênh rã của các boson trung hòa ra các photon…[6,8]. Đây là các kênh rã hiếm và hiện nay đang rấtđược quan tâm nghiên cứu, đóng góp của các bosonchuẩn trong các kênh rã này là phần quan trọng không thểthiếu, nhất là ở bậc một vòng.Bài báo này nghiên cứu tương tác của các bosonchuẩn trong mô hình Zee xuất phát từ Lagrangian toànphần. Các đỉnh tương tác của các boson chuẩn với cácfermion và các Higgs boson được đưa ra. Đây là cơ sở để40nghiên cứu các kênh rã Higgs và tìm ra các Vật lý mớitrong mô hình Zee.2. Nội dung2.1 Các boson chuẩn trong mô hình ZeeMô hình Zee được đưa ra như là một hướng mở rộngcủa mô hình chuẩn để giải quyết khối lượng của neutrino.Trong mô hình này, khối lượng các neutrino được sinh raở các bổ đính bậc cao do sự đóng góp của các trường vôhướng mới thêm vào so với mô hình chuẩn. Các hạt mớithêm vào bao gồm một lưỡng tuyến Higgs giống như môhình chuẩn và một Higgs mang điện thuộc biểu diễn đơntuyến của nhóm SU (2) L . Các hạt trong mô hình được sắpxếp như sau [2]:Lepton: Các hạt phân cực trái được xếp vào lưỡngtuyến, còn các hạt phân cực phải xếp vào đơn tuyến củanhómSU (2) Lψ aL = (ν a , ea ) L ∼ (1, 2, −1) , eaR ∼ (1,1, −2 )T(1)Quark: Các hạt phân cực trái được xếp vào lưỡngtuyến, còn các hạt phân cực phải xếp vào đơn tuyến củanhóm SU (2) LQaL = (uaL , d aL )T ∼ (3, 2,1 / 3) ; uaR ∼ (3,1, 4 / 3) ; daR ∼ (3,1, 4 / 3) (2)Với a = 1,2,3 tương ứng là chỉ số thế hệ, còn bộ ba sốtrong ngoặc đơn tương ứng là số lượng tử của các nhómSU (3)C , SU (2) L ,U (1)YH.T.Hung / No.06_September 2017|p.40-43Vô hướng: Trong mô hình Zee có hai lưỡng tuyến củanhóm SU (2) L và một Higgs mang điện đơn. Cụ thể là:) ∼ (1, 2,1) , φ = (φ0 T1φ1 = (φ1+ , φ+22) ∼ (1, 2,1) , h ∼ (1,1, 2 ) (3)+0 T2,φThành phần lưỡng tuyến được biểu diễn theo giá trịtrung bình chân không v1, v2 như sau:φ1+φ1 =  1v 1 + φ10R + iφ10I 2()φ 2+ φ = 2  1 v + φ 0 + iφ 022R2I; 2() (4)Tương tự như mô hình chuẩn, các boson chuẩn đượcxác định từ đạo hàm hiệp biến [1].iiDµφ = (∂ µ − gA µ a σ a − gB µ )φ = (∂ µ − iPµ φ )φ (5)22Trong đó Pφ µ được biểu thị theo các trường vật lý (1 − 2s 2w )Z µ + 2sw Aµ W + µ 2cw(6)2g Pφ µ =Z2− µ W −µ2cw Tương ứng với mối liên hệ giữa các trường vật lý vàcác trường chuẩn là:µ±=13(A µ1 ∓ iA µ 2 ) , Z µ = cw A µ − sw Bµ ,2(7)Với s = sin θ , c = cos θ , tan θ = g wwwwwgTrong bốn trường chuẩn này, có hai trường mang điện±và hai trường trung hòa Z µ , Aµ , trường Aµ ứngvới photon.Khối lượng của các boson chuẩn trong mô hình Zeeđược xác định từ số hạng động năng của trường Higgstương ứng với phần có trung bình chân không.HiggsLkin= ∑ ( Dµ S+) (DµS(8))SVới S = φ1 , φ2 , h +Bằng cách đặt v1 = v sin β ≡ vsβ , v2 = v cos β ≡ vcβ , từ(8)chúngmw =±hướng có trong mô hình.Các tương tác mới do sự xuất hiện của các hạt mớitrong mô hình Zee được thể hiện ở số hạng sau:∑LZee =Tf abψ aLC ( iσ 2 )ψ bL h + + h.c(12)a ,b = e , µ ,τThế Higgs tổng quát được viết bởi [5,9], cụ ...