BË GIO DÖC V O TO VIN HN L M KHOA HÅC V CỈNG NGH VIT NAM HÅC VIN KHOA HÅC V CỈNG NGH SÜ CHUYN PHA IN YU TRONG MỈ HNH ZEE-BABU V MỈ HNH SU (3)C ⊗ SU (3)L ⊗ U (1)X ⊗ U (1)N LUN N TIN S VT L H NËI-2019 BË GIO DÖC V O TO VIN HN L M KHOA HÅC V CỈNG NGH VIT NAM HÅC VIN KHOA HÅC V CỈNG NGH NGUYN CH THO SÜ CHUYN PHA IN YU TRONG MỈ HNH ZEE-BABU V MỈ HNH SU (3)C ⊗ SU (3)L ⊗ U (1)X U (1)N Chuyản ngnh: Vêt lỵ lỵ thuyát v vêt lỵ toĂn M số: 9440103 LUN N TIN S VT L GS.TS Ho ng Ngåc Long 2.PGS.TS Phũng Vôn ỗng H NậI-2019 Lới cÊm ỡn Ưu tiản tổi xin gỷi lới biát ỡn chƠn thnh v sƠu sưc nhĐt án GS.TS Hong Ngồc Long v PGS.TS Phũng Vôn ỗng vẳ thƯy  tên tẳnh hữợng dăn, truyÃn Ôt và kián thực chuyản mổn, phữỡng phĂp nghiản cựu khoa hồc, kinh nghiằm và viằc lắnh hởi kián thực cừa thƯy tổi cõ th dng tiáp thu v hon thnh luên Ăn ny Xin chƠn thnh cÊm ỡn TS Vó Quốc Phong  nhiằt tẳnh ch dăn v giÊi thẵch tên tẳnh cĂc vĐn à liản quan án luên Ăn, giúp tổi suốt thới gian tỉi thüc hi»n luªn ¡n Xin gûi líi c£m ỡn án cổ PGS.TS ộ Th Hữỡng v TS Lả Thồ Huằ  nhiằt tẳnh giÊng dÔy v ch dăn tỉi st thíi gian khâa håc Tỉi xin c£m ỡn o tÔo Viằn vêt lỵ Hồc viằn khoa hồc v Cổng nghằ Viằt Nam,  tÔo mồi iÃu kiằn thuên lủi tổi tham gia Ưy ừ cĂc mổn hồc ton khõa hồc, cụng nhữ hỗ sỡ bÊo vằ luên Ăn cĐp cỡ s v cĐp viằn ChƠn thnh cÊm ỡn cĂc bÔn NCS Vêt lỵ lỵ thuyát v vêt lỵ toĂn, Viằn vêt lỵ Hồc viằn khoa håc v Cỉng ngh» Vi»t Nam ¢ cịng tỉi trao ời nhỳng kián thực  hồc v cĂc vĐn · kh¡c cc sèng Ci cịng tỉi xin ch¥n thnh cÊm ỡn têp th CĂn bở, giĂo viản, nhƠn viản trữớng THPT Phú TƠn, huyằn Phú TƠn, tnh C Mau v cĂc thnh viản gia ẳnh cừa tổi,  tÔo mồi iÃu kiằn thuên lủi cho tổi hon thnh luên Ăn ny Nguyạn Chẵ ThÊo Lới cam oan Luên Ăn ny l kát quÊ cừa chẵnh tổi  thỹc hiằn lm nghiản cựu sinh tÔi Viằn vêt lẵ, vợi thƯy hữợng dăn Tổi xin cam oan cĂc kát quÊ nghiản cựu ny l cừa riảng tổi, l mợi, khổng trũng lĐp vợi cĂc nghiản cựu khĂc Nguyạn Chẵ ThÊo Mửc lửc i ii iii iii iv v Líi c£m ìn Líi cam oan Mưc lưc Danh mưc c¡c k½ hi»u, c¡c viát tưt Danh mửc cĂc bÊng Danh mửc cĂc hẳnh v, ỗ th Mé U Chữỡng TấNG QUAN 1.1 Mð ¦u 1.2 Thá hiằu dửng cõ õng gõp cừa trữớng vổ hữợng 1.3 Th¸ hi»u dưng cõ õng gõp cừa trữớng vổ hữợng phực v boson chuân 15 1.4 Thá hiằu dửng cõ õng gõp cừa tr÷íng fermion 15 1.5 Th¸ hi»u dửng mổ hẳnh chuân 16 1.6 Chuyºn pha i»n yáu mổ hẳnh chuân 18 1.7 Kát luên 23 Chữỡng CHUYN PHA IN YU TRONG Mặ HNH Zee-Babu 25 2.1 Mð ¦u 25 2.2 Giợi thiằu và mổ hẳnh Zee-Babu 26 2.3 Th¸ hi»u dưng mỉ h¼nh Zee-Babu 27 2.3.1 Thá hiằu dửng vợi chuân Landau 27 iv Möc lửc 2.3.2 Thá hiằu dửng vợi chuân 28 2.4 Chuyn pha iằn yáu chuân Landau 29 2.5 Chuyºn pha iằn yáu chuân 33 2.5.1 Tr÷íng hđp âng gâp nhä cõa Goldstone boson 36 2.5.2 C¡c r ng buởc hơng số tữỡng tĂc thá Higgs 41 2.6 K¸t luªn 42 Ch÷ìng CU TRÓC A GIAI ON CÕA CHUYN PHA IN YU TRONG Mặ HNH 3-3-1-1 44 3.1 M Ưu 44 3.2 Sü xem x²t ngn gån v· mỉ h¼nh 3-3-1-1 46 3.2.1 Khèi l÷đng c¡c boson Higgs 3.2.2 Thnh phƯn boson chuân 50 54 3.3 Thá hiằu dửng mổ hẳnh 3-3-1-1 59 3.4 Chuyºn pha i»n y¸u khỉng câ fermion trung háa 62 3.4.1 Hai giai oÔn EWPT kch bÊn thự 3.4.2 Ba giai oÔn EWPT kch b£n thù 63 69 3.5 Vai trá cõa c¡c fermion trung háa EWPT 70 3.6 Kát luên 72 Kát luên v kián ngh 75 Danh mưc c¡c cỉng tr¼nh cõa t¡c gi£ T i li»u tham kh£o 83 84 Phö löc A: TH HIU DƯNG TRONG MỈ HNH CHUN 92 A.1 X¡c ành thá hiằu dửng mổ hẳnh chuân 92 Phư lưc B: TH HIU DƯNG TRONG Mặ HNH ZEE-BABU 96 B.1 Thá hiằu dửng chuân Landau 96 B.2 Thá hiằu dửng chuân 101 Danh mưc c¡c k½ hi»u, cĂc chỳ viát tưt Trong luên Ăn ny, chúng tổi dũng dĐu chĐm (".") ngôn cĂch phƯn nguyản vợi phƯn thêp phƠn cừa mởt số SM (Standard model) Mổ hẳnh chuân RM331 (Reduced minimal 3-3-1) Mổ hẳnh 3-3-1 tối giÊn E331 (Economical 3-3-1) Mổ hẳnh 3-3-1 tiát kiằm VEV (Vacuum expectation value) Tr trung bẳnh chƠn khổng SSB (Spontaneous symmetry breaking) Ph¡ vï èi xùng tü ph¡t EWPT (Electroweak Phase Transition) Chuyºn pha i»n y¸u BAU (Baryon Asymmetry Univeersity) B§t èi xùng baryon vơ trư QED (Quantum Electrodynamics) i»n ëng lüc håc l÷đng tû B, C, CP Sè l÷đng tỷ B, C, CP DM (Dark Matter) Vêt chĐt tối DE (Dark Energy) Nông lữủng tối ZB Zee-Babu EWBG (Electroweak baryogenesis ) Baryogenesis iằn yáu UV (Ultraviolet divergence) PhƠn ký tỷ ngoÔi LHC Large Hadron Collider LEP Large ElectronPositron Collider Danh möc c¡c b£ng B£ng 3.1 Sè lepton L mổ hẳnh 3-3-1-1 BÊng 3.2 Phờ khối lữủng cừa cĂc boson higg trung háa mỉ h¼nh 3-3-1-1 B£ng 3.3 Phờ khối lữủng cừa cĂc boson chuân mang iằn mổ hẳnh 3-3-1-1 BÊng 3.4 Cổng thực khối lữủng cừa cĂc hÔt mổ hẳnh 3-3-1-1 BÊng 3.5 Khối lữủng giợi hÔn cừa cĂc hÔt vợi Tc > mổ hẳnh 3-3-1-1 BÊng 3.6 CĂc giĂ tr cỹc Ôi cừa cữớng ở chuyn pha EWPT vợi = 6T eV mỉ h¼nh 3-3-1-1 Danh mưc c¡c h¼nh v, ỗ th Hẳnh 1.1 Thá hiằu dửng Hẳnh 1.2 Cữớng ở chuyn pha SM Hẳnh 2.1 Cữớng ở chuyn pha S mổ hẳnh Zee-Babu chuân Landau Hẳnh 2.2 Cữớng ở chuyn pha S mổ hẳnh Zee-Babu chuân Hẳnh 3.1 ỗ th cừa thá hiằu dửng phữỡng trẳnh (3.36) vợi bián v cho mët v i gi¡ trà cõa λi nh÷ λ = 0.3, D = 0.3, E = 0.6, Λ2 + ω + v = TeV2 Hẳnh 3.2 PhÔm vi khối lữủng tữỡng ựng S > Hẳnh 3.3 PhÔm vi khối lữủng tữỡng ựng S > vợi iÃu kiằn thỹc Tc Hẳnh 3.4 Cữớng ở chuyn pha S mổ hẳnh 3-3-1-1 Hẳnh 3.5 Cữớng ở chuyn pha S mổ hẳnh 3-3-1-1 vợi Tc thỹc Hẳnh 3.6 Sü phư thc th¸ hi»u dưng Vef f v o nhi»t ở Hẳnh 3.7 Cữớng ở chuyn pha S mổ hẳnh 3-3-1-1 vợi = TeV Mé U Tẵnh cĐp thiát cừa luên Ăn Trong vêt lỵ, vĐn à bĐt ối xựng baryon, hay cỏn ữủc gồi l vĐn à bĐt ối xựng vêt chĐt, hiằn ang ữủc quan tƠm hng Ưu Cho tợi nay, viằc giÊi thẵch ró rng và vĐn à ny, thẳ văn cỏn nhiÃu tranh luên cĂc nh khoa hồc Ta  biát, Big Bang  tÔo mởt lữủng vêt chĐt v phÊn vêt chĐt bơng vụ trử sỡ khai Những cho tợi ngy nay, mồi thự quan sĂt ữủc tỹ nhiản Ãu l vêt chĐt, cỏn phÊn vêt chĐt thẳ hƯu nhữ khổng quan sĂt ữủc, ngoÔi trứ cĂc phÊn hÔt ữủc tÔo thẵ nghiằm Tứ õ, mởt cƠu họi t phÊn vêt chĐt bián i Ơu? Mửc tiảu cừa vêt lỵ l tẳm iÃu gẳ  xÊy vợi phÊn vêt chĐt, hoc tÔi cõ sỹ bĐt ối xựng giỳa vêt chĐt v phÊn vêt chĐt Và lỵ thuyát vêt lỵ, thẳ phữỡng trẳnh Dirac  dỹ oĂn sỹ tỗn tÔi cừa cĂc hÔt v phÊn hÔt, chúng cõ khối lữủng v cõ thới gian tỗn tÔi l nhữ nhau, lÔi mang iằn tẵch trĂi dĐu Bơng thỹc nghiằm, ngữới ta cụng tẳm cĂc phÊn hÔt vo nôm 1996, tÔi thẵ nghiằm Fermi  tÔo phÊn nguyản tỷ Hydro Phỏng thẵ nghiằm vêt lỵ hÔt nhƠn ChƠu u  tÔo ph£n nguy¶n tû Hydro tø ph£n proton v positron v o thĂng 10 nôm 2002 giÊi thẵch cho vĐn à trản, cõ giÊ thuyát cho rơng Vụ trử ban Ưu hon ton ối xựng, mởt tĂc nhƠn no õ,  tÔo sỹ mĐt cƠn bơng nhọ v cõ lủi cho sỹ phĂt trin vêt chĐt theo thới gian [1] Ngy nay, giÊi thẵch tẵnh bĐt ối xùng baryon, c¡c nh khoa håc dịng hai cì ch¸ â l Leptongenesis v Baryogenesis Mët mỉ h¼nh mn câ Baryogenesis ph£i thäa ba i·u ki»n cõa A.Sakharov [2] â l: Vi phÔm số baryon (B) = 2 k + m2 (χ) φ¯ Z Z 2 ∂mφ (χ) k dk k nk dk ∂mφ (χ) q q + = 8π ∂χ χ=χ¯ 4π ∂χ χ=χ¯ χ) + k χ) + k m2φ (¯ m2φ (¯ ∂V1φ ∂V2φ = +