(Luận án) Hiệu ứng vật lý m i trong các mô hình 3 3 1 tiết kiệm cải tiến

B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VI N HÀN LÂM KHOA HOC VÀ CÔNG NGH VI T NAM HOC VIỆN KHOA HOC VÀ CÔNG NGHỆ LÊ ĐỨC THIỆN HIỆU ỨNG VẬT LÝ M I TRONG CÁC MÔ HÌNH 331 TIẾT KIỆM CẢI TIẾN LU N ÁN TIEN SĨ V T LÝ B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VI N HÀN LÂM KHOA HOC VÀ CÔNG NGH VI T NAM HOC VI N KHOA HOC VÀ CÔNG NGH LÊ ĐỨC THI N HI U ỨNG V T LÝ M I TRONG CÁC MÔ HÌNH 331 TIET KI M CẢI TIEN LU N ÁN TIEN SĨ V T LÝ Chuyên ngành: V t lý lý thuyet và V t lý toán Mã so: 62 44 01 03 Ngư i hư ng dȁn khoa hoc: PGS.TS. Phùng Văn Đong GS.TS. Đ ng Văn Soa L I CẢM ƠN Đau tiên, tôi xin bày tỏ lòng biet ơn sâu sac tới thay giáo PGS.TS. Phùng Văn Đong và GS.TS. Đ ng Văn Soa đã t¾n tình hướng dan tôi hoc t¾p, nghiên cáu, chia sẻ nhãng kinh nghi¾m quý báu trong suot thời gian tôi hoc t¾p và hoàn thành lu¾n án này Tôi chân thành cảm ơn GS.TS. Hoàng Ngoc Long và PGS.TS. Đo Thị Hương đã giúp đỡ chỉ bảo ân can t¾n tình cho tôi. Thay cô và các anh chị đã giúp tôi trang bị nhãng kien thác chuyên môn quan trong, chỉ bảo tôi nhãng đieu can thiet cho m t người nghiên cáu. Nhãng đieu mà tôi hoc được tà các thay cô và các anh chị sẽ là hành trang vô cùng quan trong trên con đường hoc t¾p và nghiên cáu sau này. Tôi xin cảm ơn các thành viên trong Nhóm Lý thuyet trường và Hạt cơ bản Trung tâm V¾t lý lý thuyet Vi¾n V¾t lý Hoc vi¾n Khoa hoc và Công ngh¾ đã tạo nhieu đieu ki¾n thu¾n lợi giúp đỡ tôi trong suot thời gian tôi làm nghiên cáu sinh. Đ c bi¾t, tôi xin cảm ơn PGS.TS. Phùng Văn Đong, PGS.TS. Đo Thị Hương, TS. Đinh Nguyên Dinh, và m t so đong nghi¾p đã c ng tác, đong ý cho tôi sả dụng các công bo cháa các ket quả liên quan đen n i dung lu¾n án. Tôi xin cảm ơn các đong chí lãnh đạo và các đong nghi¾p tại Trường THPT chuyên Hoàng Văn Thụ, thành pho Hoà Bình, tỉnh Hoà Bình đã có nhãng ho trợ, đ ng viên can thiet trong thời gian tôi làm nghiên cáu sinh. Tôi xin cảm ơn các đong chí lãnh đạo và các nhân viên Vi¾n V¾t lý Hoc vi¾n Khoa hoc và Công ngh¾ đã giúp đỡ tôi hoàn thành các thủ tục hành chính trong quá trình hoc t¾p, nghiên cáu, và bảo v¾ lu¾n án. Cuoi cùng, tôi xin dành sự biet ơn tới gia đình đã luôn đ ng viên, ủng h , và ho trợ vô đieu ki¾n ve moi m t đe tôi có the yên tâm nghiên cáu và hoàn thành lu¾n án này.

B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VI N HÀN LÂM KHOA HOC VÀ CÔNG NGH VI T NAM HOC VIỆN KHOA HOC VÀ CÔNG NGHỆ - LÊ ĐỨC THIỆN HIỆU ỨNG VẬ T LÝ M I TRONG CÁC MƠ HÌNH 3-3-1 TIẾT KIỆM CẢI TIẾN LU N ÁN TIEN SĨ V T LÝ HÀ N I - 2020 B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VI N HÀN LÂM KHOA HOC VÀ CÔNG NGH VI T NAM HOC VI N KHOA HOC VÀ CÔNG NGH - LÊ ĐỨC THI N HI U ỨNG V T LÝ M I TRONG CÁC MƠ HÌNH 3-3-1 TIET KI M CẢI TIEN LU N ÁN TIEN SĨ V T LÝ Chuyên ngành: Mã so: V t lý lý thuyet V t lý toán 62 44 01 03 Ngư i hư ng dȁnn khoa hoc: PGS.TS Phùng Văn Đong GS.TS Đ ng Văn Soa L I CẢM ƠN Đau tiên, xin bày tỏ lòng biet ơn sâu sac tới thay giáo lòng biet ơn sâu sac tới thay giáo n sâu sac tới thay giáo i thay giáo PGS.TS Phùng Văn Đong GS.TS Đ ng Văn Soa t¾n tình hưới thay giáo ng dan tơi hoc t¾p, nghiên cáu, chia sẻ nhãng kinh nghi¾m quý báu suot thời gian tơi hoc t¾p nhãng kinh nghi¾m q báu suot th ời gian tơi hoc t¾p vài gian tơi hoc t¾p hồn thành lu¾n án Tơi chân thành cảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịm ơn sâu sac tới thay giáo n GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Th ị Hươn sâu sac tới thay giáo ng giúp đỡ bảo ân can bảo ân can bảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịo ân can t¾n tình cho tơi Thay anh chị giúp trang bị nhãng kien thác chuyên môn quan trong, ch ỉ bảo ân can b ảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịo tơi nhãng đieu can thiet cho m t người gian tơi hoc t¾p vài nghiên cáu Nhãng đieu mà hoc đượcc tà thay cô anh chị hành trang vô quan đười gian hoc t¾p vàng hoc t¾p nghiên cáu sau Tơi xin cảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịm ơn sâu sac tới thay giáo n thành viên Nhóm Lý thuyet trười gian tơi hoc t¾p vàng Hạtt sâu sac tới thay giáo bảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịn - Trung tâm V¾t lý lý thuyet - Vi¾n V¾t lý - Hoc vi¾n Khoa hoc Cơng ngh¾ tạto nhieu đieu ki¾n thu¾n lợci giúp đỡ bảo ân can suot th ời gian hoc t¾p vài gian tơi làm nghiên cáu sinh Đ c bi¾t, tơi xin cảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịm ơn sâu sac tới thay giáo n PGS.TS Phùng Văn Đong, PGS.TS Đo Thị Hươn sâu sac tới thay giáo ng, TS Đinh Nguyên Dinh, m t so đong nghi¾p c ng tác, đong ý cho tơi sảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị dụngng công bo cháa ket quảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị liên quan đen n i dung lu¾n án Tơi xin cảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịm ơn sâu sac tới thay giáo n đong chí lãnh đạto đong nghi¾p t ạti Tr ười gian tơi hoc t¾p vàng THPT chun Hồng Văn Thụng, thành Hồ Bình, tỉ bảo ân can nh Hồ Bình có nhãng ho trợc, đ ng viên can thiet thời gian tơi hoc t¾p vài gian tơi làm nghiên cáu sinh Tơi xin cảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịm ơn sâu sac tới thay giáo n đong chí lãnh đạto nhân viên Vi¾n V¾t lý - Hoc vi¾n Khoa hoc Cơng ngh¾ giúp đỡ bảo ân can tơi hồn thành thủ tụngc hành i q trình hoc t¾p, nghiên cáu, bảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịo v¾ lu¾n án Cuoi cùng, xin dành biet ơn sâu sac tới thay giáo n tới thay giáo i gia đình đ ng viên, ủng h , ho trợc vơ đieu ki¾n ve moi m t đe tơi có the n tâm nghiên cáu hồn thành lu¾n án L I CAM ĐOAN Lu¾n án đượcc tơi hồn thành thay giáo i hưới thay giáo ng dan PGS TS Phùng Văn Đong GS TS Đ ng Văn Soa Tôi xin cam đoan nhãng ket quảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị trình bày lu¾n án bảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịn thân tơi thực hi¾n th ời gian tơi hoc t¾p vài gian làm nghiên cáu sinh Cụng the, chươn sâu sac tới thay giáo ng phan tőng quan giới thay giáo i thi¾u nhãng van đe sâu sac tới thay giáo sở có liên quan đen lu¾n án Trong chươn sâu sac tới thay giáo ng 2, tơi sảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị dụngng ket qu ảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị nghiên cáu mà thực hi¾n với thay giáo i PGS TS Phùng Văn Đong, TS Nguyen Thị Kim Ngân, TS Tran Đình Thám, TS Nguyen Thị Thuý Trong chươn sâu sac tới thay giáo ng 3, sảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị dụngng ket quảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị nghiên cáu mà tơi thực hi¾n với thay giáo i thay hưới thay giáo ng dan PGS TS Phùng Văn Đong, PGS TS Đo Thị Hươn sâu sac tới thay giáo ng, TS Đinh Nguyên Dinh Cuoi cùng, tơi xin khȁngng định ket quảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị có lu¾n án "Hi¾u v¾t lý thay giáo i mơ hình 3-3-1 tiet ki¾m cảm ơn GS.TS Hồng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịi tien" ket quảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị thay giáo i, không trùng l p với thay giáo i ket quảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị lu¾n án cơng trình có Tác giảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị lu¾n án Lê Đác Thi¾n DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT Viet tat Tên ATLAS A Toroidal LHC ApparatuS CKM Cabibbo-Kobayashi-Maskawa CMS Compact Muon Solenoid DCH Higgs tích đi¾n đơi FCNCs Dịng trung hịa thay đői vị LFV Vi phạtm vị lepton LHC Máy gia toc lượcng cao LNC Bảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịo tồn so lepton the h¾ S331 Mơ hình − − đơn sâu sac tới thay giáo n giảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịn F331 Mơ hình − − đảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thịo QCD Sac đ ng hoc lượcng tảm ơn GS.TS Hoàng Ngoc Long PGS.TS Đo Thị SCH Higgs tích đi¾n đơn sâu sac tới thay giáo n SM Mơ hình chuȁngn SSB Phá vỡ bảo ân can đoi xáng tự phát VEV Giá trị trung bình chân khơng MỤC LỤC L i cam ơnn i L i cam đoan iii Danh mựcc tfi viet tat iv Danh sách bang vii Danh sách hình vẽ .x M đau Chươnng Mơ hình chuan ton tạii 1.1 Mơ hình chuan 1.2 Khoi lư ng neutrino 1.3 Bat đoi xfíng v t chat phan v t chat 1.4 V t chat toi lư ng toi .8 1.5 Lạim phát .10 1.6 Tr n meson trung hòa v t lý B 10 1.7 Thfic nghi m LHC 11 1.8 C p nh t nghiên cfíu .11 1.9 Đe xuat van đe nghiên cfíu 12 1.10 Ket lu n chươnng .13 Chươnng Mô hình 3-3-1 đơnn gian v i vơ hư ng trơn 14 2.1 Mơ hình .15 2.2 Tươnng tác 21 2.2.1 Tương tác giũa fermion với boson chuȁn 21 2.2.2 Tương tác vô hướng với boson chuȁn .23 2.2.3 Tự tương tác trường vô hướng tương tác Yukawa 29 2.3 Hi n tư ng lu n 31 2.3.1 Hạt Higgs giong mơ hình chuȁn .31 2.3.2 H tr n B -B s ¯s kênh rã hiem B s → µ+µ− 36 2.3.3 Bő đính cho rã β với Z′ nguon gây nên vi phạm unita ma tr n CKM 40 2.3.4 Tìm kiem Z′ LEPII 41 2.3.5 Tìm kiem hạt LHC 41 Chươnng Mơ hình 3-3-1 đao 51 3.1 Mơ hình − − đao tong quát 53 3.1.1 Đe xuat mơ hình .53 3.1.2 V t chat toi 55 3.1.3 Lagrangian 57 3.1.4 Khoi lượng neutrino 58 3.1.5 Phan chuȁn 60 3.2 FCNC 62 3.3 Hi n tư ng lu n 64 3.3.1 Rã lepton ba hạt 64 3.3.2 Các kênh rã bán lepton τ → µ, τ → e .71 3.3.3 Sự chuyen đői µ − e hạt nhân 74 3.3.4 Ràng bu c cho tương tác neutrino khơng chuȁn 78 3.3.5 Tìm kiem dilepton dijet LHC 79 3.3.6 V t chat toi 82 Ket lu n chung .84 Nhfing đóng góp m i cua lu n án 88 Danh mựcc cơng trình công bo 89 Tài li u tham khao .90 DANH SÁCH BẢNG 2.1 Hang so tươn sâu sac tới thay giáo ng tác Z với thay giáo i fermion 23 2.2 Hang so tươn sâu sac tới thay giáo ng tác Z′ với thay giáo i fermion 24 2.3 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác m t boson chuȁngn với thay giáo i hai vô hưới thay giáo ng thười gian tơi hoc t¾p vàng .25 2.4 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác hai boson chuȁngn mang đi¾n với thay giáo i m t vơ hưới thay giáo ng thười gian tơi hoc t¾p vàng.26 2.5 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác m t boson chuȁngn mang đi¾n m t boson chuȁngn trung hịa với thay giáo i m t vơ hưới thay giáo ng thười gian tơi hoc t¾p vàng 26 2.6 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác hai boson chuȁngn trung hòa với thay giáo i m t vô hưới thay giáo ng thười gian tơi hoc t¾p vàng.27 2.7 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác hai boson chuȁngn mang đi¾n với thay giáo i hai vơ hưới thay giáo ng thười gian tơi hoc t¾p vàng.27 2.8 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác hai boson chuȁngn với thay giáo i hai vô hưới thay giáo ng 28 2.9 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác hai boson chuȁngn trung hòa với thay giáo i hai vô hưới thay giáo ng 28 2.10 Ba vô hưới thay giáo ng thười gian tơi hoc t¾p vàng tự tươn sâu sac tới thay giáo ng tác với thay giáo i 29 2.11 Bon vô hưới thay giáo ng thười gian tơi hoc t¾p vàng tự tươn sâu sac tới thay giáo ng tác với thay giáo i .29 2.12 ‘Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác Yukawa hạtt Higgs giong hạtt Higgs mơ hình chuȁngn (h) 30 2.13 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác Yukawa Higgs trung hòa thay giáo i (H) .31 2.14 Tươn sâu sac tới thay giáo ng tác Yukawa Higgs mang đi¾n (H±) .31 3.1 Tích N đa tuyen mơ hình 56 3.2 Đoi xáng v¾t chat khơng tam thường tích B − L 56 3.3 Các tham so hạtt nhân liên h¾ tới thay giáo i chuyen đői µ − e hạtt nhân 48Ti, 27Al, 197Au 208Pb .76 22 13 79 82