PHÂN RÃ h3- Za1 TRONG MÔ HÌNH CHUẨN SIÊU ĐỐI XỨNG GẦN TỐI THIỂU

B GIO DC V O TO TRNG I HC S PHM H NI - TRN TRUNG HIU PHN R h3 Za1 TRONG Mễ HèNH CHUN SIấU I XNG GN TI THIU Chuyờn ngnh : Vt lý lý thuyt v Vt lý toỏn Mó s : 60.44.01.03 LUN VN THC S KHOA HC VT Lí Ngi hng dn khoa hc: TS Nguyn Chớnh Cng H NI , NM 2017 LI CAM OAN Tụi xin cam oan bn lun ny l kt qu nghiờn cu ca cỏ nhõn tụi Cỏc s liu v ti liu c trớch dn lun l trung thc Kt qu nghiờn cu ny khụng trựng vi bt c cụng trỡnh no ú c cụng b trc ú Tụi chu trỏch nhim vi li cam oan ca mỡnh H Ni, thỏng nm 2017 Tỏc gi Trn Trung Hiu LI CM N Tụi xin by t lũng cm n sõu sc n TS Nguyn Chớnh Cng, ngi thy ó tn tỡnh hng dn, ng viờn tụi sut quỏ trỡnh hc v nghiờn cu khoa hc hon thnh lun ny Tụi xin chõn thnh cm n cỏc thy cụ giỏo t b mụn Vt lý lớ thuyt, khoa Vt lý trng i hc s phm H Ni ó ging dy, giỳp v to iu kin cho tụi hon thnh tt lun ng thi, tụi cng xin gi li cm n n cỏc anh ch v cỏc bn lp cao hc ó giỳp tụi quỏ trỡnh nghiờn cu ca mỡnh Cui cựng, tụi xin c gi li cm n ti gia ỡnh, bn bố v cỏc ng nghip luụn ng viờn v chia s khú khn cựng tụi sut quỏ trỡnh hc v nghiờn cu H Ni, thỏng nm 2017 Tỏc gi Trn Trung Hiu MC LC Ni dung DANH MC BNG, HèNH M U Chng 1: Mễ HèNH CHUN SIấU I XNG 1.1 Mụ hỡnh chun siờu i xng ti thiu MSSM 1.2 Mụ hỡnh chun siờu i xng gn ti thiu NMSSM Kt lun chng Chng 2: MT S QU TRèNH SINH-HY CA BOSON HIGGS TRONG Mễ HèNH CHUN SIấU I XNG GN TI THIU 2.1 Tỡm hiu mt s quỏ trỡnh sinh hy m giỳp phỏt hin Higgs 125 GeV 2.2 Mt s quỏ trỡnh hy Higgs (phõn ró Higgs) mụ hỡnh NMSSM 2.3 Mt s quỏ trỡnh sinh Higgs mụ hỡnh NMSSM Kt lun chng Chng 3: RNG PHN R h3Za1 3.1 rng phõn ró h3Za1 tớnh n mc cõy 3.2 rng phõn ró h3Za1 tớnh n hiu chnh nh mt vũng 3.3 Cỏc kt qu tớnh s v tho lun Kt lun chng 3. KT LUN CHUNG TI LIU THAM KHO PH LC Trang 8 13 28 29 29 35 36 37 39 39 42 55 58 59 60 63 DANH MC BNG, HèNH BNG Bng 1.1: Cu trỳc ht ca MSSM Bng 1.2: Cỏc ht mi NMSSM so sỏnh vi SM Bng 2.1: Kt qu thc nghim v lng ca Higgs ATLAS v CMS ti LHC HèNH Hỡnh 1.1: Giỏ tr ln nht ca lng boson Higgs nh nht (trong GeV) nh l hm ca (rad) (a) v nh l hm tng tỏc n mc cõy v sau bao gm c hiu chnh bc x mc cõy cho MSUSY = 1TeV (b) Hỡnh 2.1: S Feynman cỏc quỏ trỡnh sinh ht Higgs Trang 24 33 27 29 Hỡnh 2.2: Quỏ trỡnh sinh Higgs cú sn phm cui l quark v phn quark 31 Hỡnh 2.3: Quỏ trỡnh sinh Higgs cú sn phm cui l tauon v phn tauon 31 Hỡnh 2.4: Quỏ trỡnh sinh Higgs cú sn phm cui l W + v W- 32 Hỡnh 2.5: Phõn ró Higgs cú sn phm cui l photon 32 Hỡnh 2.6: Quỏ trỡnh sinh Higgs cú sn phm phõn ró l Z boson Hỡnh 2.7: Gin Feyman quỏ trỡnh sinh hy Higgs boson thc nghim Hỡnh 2.8: Cỏc gin Feyman quỏ trỡnh hy Higgs boson cha c phỏt hin Hỡnh 2.9: Mt s nh tng tỏc cú xut hin Higgs mụ hỡnh NMSSM Hỡnh 2.10: Gin quỏ trỡnh sinh Higgs boson t tỏn x e+e- Hỡnh 3.1: Gin cõy phõn ró h3 Za1 Hỡnh 3.2: Cỏc gin hiu chnh nh mt vũng ca phõn ró h3 Za1 Hỡnh 3.3: nh hng ca i vi rng phõn ró tớnh n hiu chnh mt vũng ca phõn ró h3Za1 Hỡnh 3.4: nh hng ca i vi thi gian sng ca h3 tớnh n hiu chnh mt vũng ca phõn ró h3Za1 Hỡnh 3.5: nh hng ca i vi rng phõn ró tớnh n hiu chnh mt vũng ca phõn ró h3Za1 Hỡnh 3.6: nh hng ca i vi thi gian sng ca h3 tớnh n hiu chnh mt vũng ca phõn ró h3Za1 33 34 34 35 37 40 42 56 56 57 57 I M u Lý chn ti Trờn ng lõu di v gian nan i tỡm hiu bn cht ca th gii v cỏc quy lut ca t nhiờn, ngi ta c gng truy nguyờn muụn dng vt cht phong phỳ v mt s ớt i cỏc thnh t vi mụ tng tỏc vi thụng qua mt s lc c bn Cng ngy chỳng ta cng hiu rừ hn v cu trỳc ca vt cht t th gii v mụ qua vt lý nguyờn t, ht nhõn, cho ti ht c bn Lý thuyt trng l s kt hp gia thuyt tng i hp hp (lý thuyt khụng - thi gian) v c lng t n cui nhng nm 1970, nú t ti nh cao qua mụ hỡnh chun (standard model) ca vt lý ht thng nht c ba tng tỏc in t, yu v mnh khuụn kh lý thuyt nhúm Mụ hỡnh chun (Standard Model) c xõy dng trờn nguyờn lý bt bin chun i vi nhúm i xng Unita SU(3)C SU(2)LU(1)Y v c ch phỏ v i xng t phỏt Mụ hỡnh chun ó gii thớch ỳng gn nh ton b cỏc hin tng thang nng lng di 200GeV v a cỏc tiờn oỏn cú ý ngha quyt nh ó c thc nghim kim chng vi chớnh xỏc rt cao Cú th núi rng Mụ hỡnh chun cú vai trũ quan trng s phỏt trin ca vt lý ht, nú ó v ang thnh cụng rc r mụ t bc tranh cỏc ht c bn vi vic thng nht cỏc tng tỏc mnh, yu v in t Tuy nhiờn, mụ t hon chnh cỏc nh lut ca t nhiờn, cỏc nh khoa hc cũn rt nhiu vic phi lm Mụ hỡnh chun cha th coi l mt mụ hỡnh thng nht thc s tng tỏc hp dn mt bn tng tỏc c bn khụng h c cp mụ hỡnh Bờn cnh ú, hn ch mụ hỡnh chun cũn nm nhng cõu hi b ng nh: Ti s th h Fermion li l 3? Lm gii thớch c Neutrino cú lng? Ti cỏc quark li cú lng quỏ ln so vi d oỏn? Vn phõn bc tớnh b ớnh lng ca ht Higgs? Cựng vi nhng cõu hi thun tỳy lý thuyt nh vy, mụ hỡnh chun cng ng trc nhiu thỏch thc ti t thc nghim: Nhng bng chng v s dao ng ca Neutrino khng nh rng cỏc ht Neutrino cú lng Thờm vo ú mụ hỡnh chun cng khụng gii thớch c mt s hin tng thang nng lng trờn 200GeV cng nh bn cht v ngun gc ca vt cht ti Nhng trờn a ti mt ũi hi tt yu l mụ hỡnh chun cn c m rng nhng phi da trờn mt nguyờn lý vng chc l bt bin chun M rng mụ hỡnh theo hng siờu i xng cú th coi l mt nhng hng m rng y hn hin Phiờn bn n gin nht ca m rng siờu i xng i vi mụ hỡnh chun l mụ hỡnh chun siờu i xng ti thiu (MSSM), nhiờn MSSM cng cũn b hn ch bi hai , ú l: v phõn bc Siờu i xng n gin vt ngoi MSSM ú l mụ hỡnh chun siờu i xng gn ti thiu (NMSSM) Phn Higgs ca NMSSM gm hai lng tuyn SU(2), Hu v Hd v mt trng chun n S c thờm vo s gii quyt c MSSM Vi NMSSM phn Higgs c tng lờn thnh (so vi Higgs MSSM): Gm Higgs - CP chn h1,2,3 (mh1