1. Trang chủ
  2. » Thể loại khác

Luận văn Thạc sĩ - Tóm tắt | Hanoi University of Science, VNU

9 74 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 9
Dung lượng 188,73 KB

Nội dung

BỔ CHÍNH SUSY-QCD CHO SINH CẶP SQUARK TRONG QUÁ TRÌNH HỦY CẶP e+eVỚI THAM SỐ PHỨC Học viên : Nguyễn Đức Vinh MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, ngày có nhiều sở để tin giới tự nhiên thực siêu đối xứng Nếu tự nhiên siêu đối xứng, việc ta có lý thuyết trường lượng tử tự tái chuẩn việc thống boson với fermion, ta có hội để xây dựng lý thuyết trường tương thích hấp dẫn Nó đảm bảo để lời giải toán phân hóa tương tác thành bậc khác không bị ảnh hưởng bổ xạ Các kết nghiên cứu thực nghiệm siêu hạt đồng hành cho phép ta xây dựng thử nghiệm mô hình bán tượng luận cho trình sinh hủy tán xạ phi đàn tính sâu hạt Mục tiêu đặt cho Luận văn nghiên cứu trình hủy cặp e+-e- có hình thành siêu đỉnh stop siêu đáy, sbottom khuôn khổ mở rộng tối thiểu mô hình tiêu chuẩn, mà ta gọi Mô hình tiêu chuẩn siêu đối xứng tối thiểu Luận văn có cấu trúc sau: Chương I dùng để nhập môn lý thuyết trường chuẩn siêu đối xứng (SGFT) Chúng muốn tóm lược điểm yếu nêu lên cần đến phần sau luận án Phần cuối chương, điểm qua nội dung vật chất mô hình MSSM diễn giải vai trò quan trọng stop sbottom mô hình Bàn đến số tham số độc lập MSSM Chương II dùng để cụ thể hóa MSSM, đó, trường thành phần trường vật lý Như vậy, ta phải bàn đến vi phạm đối xứng (cả vi phạm mềm lẫn vi phạm tự phát) thông qua chế Higgs ta có phổ khối lượng hạt vật lý Ta bàn đến trình sinh stop sbottom máy va chạm lepton Chúng tìm biểu thức giải tích cho thiết diện sinh siêu hạt đồng hành trình hủy cụ thể Chương III dành cho trình phân rã stop sbottom tính đến bổ SUSY–QCD 1– vòng với tham số siêu Higgs phức CHƯƠNG I MSSM TRONG NGÔN NGỮ TRƯỜNG THÀNH PHẦN 1.1 Mô hình tiêu chuẩn (SM) Mô hình tiêu chuẩn coi lý thuyết thống cho tương tác hạt thời điểm Mô hình tiêu chuẩn lý thuyết bất biến chuẩn với nhóm chuẩn tích trực tiếp ba nhóm đơn SU(3)C, SU(2)L U(1) vốn dùng để mô tả tương tác mạnh, yếu, điện từ cách riêng rẽ Tất hạt chất SM chia thành ba hệ, với đặc trưng giống nhau, khác khối lượng Thành phần thuận phải, thành phần thận trái chất coi hạt khác chúng tương tác yếu khác Phần tay chiêu neutrino electron tạo thành lưỡng tuyến nhóm tương tác yếu , phần tay đăm đơn tuyến nhóm Cả phần tay đăm tay chiêu quark tồn tại, phần tay chiêu chúng tạo nên lưỡng tuyến phần tay đăm, đơn tuyến nhóm tương tác yếu Trường chuẩn bao gồm: trường , tương ứng với nhóm tương ứng với nhóm tám trường gluon , ba trường Yang-Mills , tương ứng với nhóm , Lagrangian cho tương tác điện từ - yếu tất hạt SM có dạng: LF  1  qi D q  li D l  u R i D u R  d R i D d R  eR i D eR   B B   Fi F i  2 Lagrangean số hạng khối lượng hạt có mặt chúng làm vi phạm đối xứng thuận tay (chiral) Khối lượng hạt sinh nhờ chế Higgs để thực tế hóa điều ta giả sử SM có đa tuyến trường “vô hướng phức”, không màu, gọi trường Higgs: LH  ( D  H )† D H  V  H  Lagrangian cho trường Higgs có dạng: Thông qua tương tác với trường chuẩn Yang-Mills, ba bậc tự bị trường “nuốt” để tạo nên ba bậc tự thứ ba trường chuẩn nhờ trường chuẩn trở nên có khối lượng Để sinh khối cho trường chất, lepton quark, ta phải đưa vào số hạng tương tác dạng Yukawa trường Higgs trường vật chất Những số hạng nói chung tổ hợp tuyến tính trường chất trường Higgs cho chúng vô hướng Lorentz, vô hướng siêu tích yếu không Các số hạng có dạng Ta thấy số hạng thứ ba không thỏa mãn điều kiện siêu tích không, tổng siêu tích thừa số Tuy nhiên, số hạng này, chế Higgs sinh khối cho quark khử dị thường dòng trục Vì vậy, thay cho việc phải đưa thêm vào lưỡng tuyến Higgs mới, ta dùng lưỡng tuyến có siêu tích – Lagrangian SM có dạng sau đây: L  qi D q   qi D q  li D l  u Ri D uR  d R i D d R  eRi D eR    1  ( D H ) Dm H   H  H   ( H  H ) 2 24 1 i i a a   B B  F F  F F 4   y d qHd  y e lHe  h.c  y u qHu R R R Mô hình tiêu chuẩn với Lagrangian lý thuyết tái chuẩn hóa giải thích hầu hết kết thực nghiệm có đến nay, dự đoán nhiều kiện mà sau kiểm chứng Điển hình tiên đoán tồn dòng trung hòa quark duyên Tuy có nhiều ưu điểm, Mô hình tiêu chuẩn có nhiều nhược điểm cần phải khắc phục Thứ nhất, mô hình có nhiều tham số tùy ý, cần xác định thực nghiệm Thứ hai, mô hình không giải thích nhóm chuẩn tích trực tiếp có tương tác yếu vi phạm chẵn lẻ Nó không giải thích lượng tử hóa điện tích Thứ ba, không giải thích dù có ba hệ chất giới quen thuộc lại hệ thứ có mặt Nó không cho phép xác định khối lượng quark lepton Thứ tư, chưa có chế để xác định khối lượng hạt Higgs Thứ năm, không giải thích vấn đề vi phạm CP tương tác mạnh Cuối cùng, không giải toán phân hóa tương tác thành cấp khác (hierarchy problem) Để giải vấn đề có nhiều phương pháp khác đưa nhằm mở rộng mô hình tiêu chuẩn 1.2 Siêu đối xứng, SUSY Một xu hướng tìm cách mở rộng nhóm đối xứng ngoài, tức đối xứng không thời gian, cho liên kết với đối xứng không tầm thường, tức không đơn giản tích trực tiếp hai loại đối xứng Nếu khả liên kết đối xứng tồn tại, phép biến đổi cảm sinh phép biến đổi ngoài, nhóm đối xứng mở rộng hơn, nhóm liệt kê Đối xứng dấu hiệu tồn số hạt mới, gọi hạt siêu đồng hành Nhóm đối xứng có chứa vi tử sinh chẵn, lẻ với phép toán vi tử sinh gồm giao hoán tử lẫn phản giao hoán tử, gọi siêu nhóm đối xứng cho siêu nhóm siêu đại số, gọi siêu đối xứng, supersymmetry Siêu đối xứng dẫn đến nhiều hệ 1.3 Các thành phần bất biến siêu đối xứng tổ hợp siêu trường Từ tính chất phản giao hoán tọa độ lẻ suy ra, tích số siêu trường thuận tay siêu trường thuận tay Khi xây dựng tác dụng, ta phải tính tích phân Lagrangian toàn siêu không gian Một siêu trường hàm tọa độ chẵn Đối với tọa độ lẻ, siêu trường tay chiêu phụ thuộc vào siêu trường tay đăm phụ thuộc vào 1.4 Lý thuyết trường chuẩn siêu đối xứng, SGFT Với nhóm chuẩn Abel, siêu trường vectơ V đóng vai trò trường chuẩn Tuy nhiên, có thứ nguyên có thứ nguyên 1/2, yêu cầu tensơ cường độ trường chuẩn Để có tensơ cường độ trường chuẩn hợp lý, ta lập , có thứ nguyên Đối với trường chuẩn non-Abelian, siêu trường chuẩn cho , hàm mũ hiểu khai triển Taylor g tích tương tác V siêu trường vectơ 1.5 MSSM MSSM SQFT với nhóm chuẩn ta có siêu trường sau : Thay cho ba trường chuẩn vectơ ta xét ba siêu trường vectơ : Khi đó, thay cho trường thông thường, Vˆ1 , Vˆ2 , Vˆ3 B  Vˆ1  B , B , DB , Wi Ga    Vˆ  W ,W , D  , i  1, 2,3  Vˆ   g , G , D  , a  1, ,8 i a i  a  i w a g Mỗi trường chất vốn diễn tả spinơ tay chiêu SM thay siêu trường tay chiêu MSSM Để đảm bảo tính khả tích, dùng lúc SM, cho nên, ta cần đến siêu trường Higgs thứ hai để tạo khối cho quark cần thiết để khử dị thường dòng trục tương tác lưỡng tuyến thứ với trường chuẩn Siêu trường Higgs thứ hai có isospin yếu ½ có siêu tích yếu -1 :  hˆu0  ˆ ˆ H  Hu     hˆ    u Khi đó, tương tác Yukawa có dạng , đó, số hạng tích ba siêu trường tay chiêu dạng WY = E ij   y i , j 1 c  H d Li E cj  yijD H d Qi D cj  yijU H u QU i j   HuHd Bên cạnh , có tích ba siêu trường tay chiêu cho biểu thức bất biến siêu đối xứng Những số hạng phá vỡ bảo toàn số baryon lepton vốn thực nghiệm kiểm chứng cách xác không bị vi phạm Để loại bỏ số hạng cách hợp lý, người ta đưa vào yêu cầu toàn Rchẵn lẻ Hệ tính bảo toàn R-chẵn lẻ siêu đồng hành phải xuất thành cặp điều nghĩa là, siêu đồng hành nhẹ (LSP) phải hạt bền 1.6 Vi pham siêu đối xứng Nếu siêu đối xứng thực đối xứng tự nhiên chắn đối xứng hoàn toàn xác mà bị vi phạm đến mức độ Điều nhìn thấy rõ, không, khối lượng selectron khối lượng electron định selectron phát , người ta cho rằng, SUSY không bị vi phạm, mà vi phạm tự phát “khu vực ẩn” Thang lượng có vi phạm tự phát cao nhiều so với thang lượng tương tác yếu Sự vi phạm tự phát lan truyền thông qua tương tác chuẩn tương tác hấp dẫn để đến “khu vực hiện” MSSM làm nảy sinh số hạng vi phạm mềm bao gồm : + Số hạng khối lượng gaugino + Số hạng khối lượng vô hướng + Số hạng tương tác vô hướng bậc hai bậc ba Cần có yêu cầu tham số vi phạm mềm Hai hạn chế quan trọng là: Không dẫn đến dòng trung hòa lớn có thay đổi hương vị (FCNC) vi phạm số lepton Lý thuyết không dẫn đến vi phạm CP lớn Những tham số không nằm tương tác Yukawa dẫn đến vi phạm CP giả định thực Ta xác định tham số độc lập MSSM Trong khu vực vi phạm mềm, có m0, M1/2, A0 B Trong khu vực Higgs có tanβ μ Vì khối lượng quark đỉnh không đo thực nghiệm λt có xu hướng tiến tới giá trị cố định MZ,, cho nên, λt (MG) ẩn số lý thuyết μ2 B xác định (nhưng dấu μ không) Do đó, MSSM với R-chẵn lẻ, tham số vi phạm mềm phổ quát vi phạm xạ điện yếu, xác định +1 tham số: m0, M1/2, A0, tanβ, λ t dấu μ Chương II Lagrangian tương tác quy tắc Feynman MSSM Để thu phổ khối lượng hạt vật lý lý thuyết ta phải tiến hành quy trình tiêu chuẩn phá vỡ đối xứng với giá trị trung bình chân không trường Higgs Ta chọn trung bình chân không hai đa tuyến Higgs sau: H  1   , 0  H2  với 1 , thỏa mãn phương trình  e2 2 2  8sin  cos  1     mH1   1    S    e 2 2   8sin  cos  1     mH        S1   0     2  Điện tích e hạt liên quan đến hệ số liên kết g1,2 thông qua tham số  gọi góc Weinberg e  g1 cos   g sin  Lagrangian tương tác trường quark q trường chuẩn photon (  ), wion, zion gluon ( g ): Lqq  eeq q  qA LqqZ    g q  cos W  I qL   eq sin  W  PL  eq sin  W PR qZ  g q   CqL PL  CqR PR  q cos W CqL ,R  I qL , R  eq sin  W g W t   PLb  Wb   PLt     g sTrsa Ga qr  qs LqqW   Lqqg Tương tác siêu đồng hành quark (quark vô hướng) với trường chuẩn Chúng gồm: - Squark-squark-photon   L*   qL  qR*   q R A Lqq    ieeq q     ieeq A  Riq1 R qj1  Riq2 R qj2  q *j   qi   ieeqij A q *j   qi - Squark-squark- Z LqqZ   -    ig ig Z  CqL qL*   qL  CqR q R*   qR  cij Z  q *j   qi cosW cos W  Squark-squark- W Lqq   W  -       ig ig W tL*  bL  W bR*   tR  Riq1 R qj1W tj*  bi  Riq2 R qj2Wb *j   ti 2    Squark-squark-gluon    a a *  *  Lr Lqqg  q Ls  q Rr   q Rs  ig sTrsa ij Ga q *jr   qis    ig sTrs G q   Tương tác trường quark với năm trường Higgs:  LqqH  s1q h qq  s2q H qq  s3q A0 q  q  H  t  s4t PL  s4b PR  b  H b  s4b PL  s4t PR  t Tương tác squark Higgs boson viết dạng tổng quát sau:  q L  * * ˆ    LqqH  H q , q G  G H q  *q   k  L R  k   q    k ij k j i  R Quark-squark-chargino Lqq    gt  U1 j PR  YtV2 j PL   j bL  gt YbV2 j PR   j bR  gb  V1 j PR  YbU j PL   j c tL  gb YtV2 j PR   j c tR  g  j  U1 j PL  YtV2 j PR  tbL*  g  j YbV2 j PL  tbR*  g  j c  V1 j PL  YbU j PR  btL*  g  j c YtV2 j PL  btR*  gt lijb PR  kij PL  j bL  gt YbV2 j PR   j bR     gb  V1 j PR  YbU j PL   j c tL  gb YtV2 j PR   j c tR  g  j  U1 j PL  YtV2 j PR  tbL*  g  j YbV2 j PL  tbR*  g  j c  V1 j PL  YbU j PR  btL*  g  j c YtV2 j PL  btR* Quark-squark-neutralino q Lqq   gq  f Lkq PR  hLkq PL   k0 q L  gq  hRk PR  f Rkq PL   k0 q R  H c  gq  aikq PR  bikq PL   k0 qi  g  k0  aikq PL  bikq PR  qqi* - Quark-squark-gluino * * Lqqg    g sTrsa  qr PR g a q Ls  qr PR g a q Rs    g a PL qr q Ls  g a PL qr q Rs    g s Trsa  qr  Riq1 PR  Riq2 PL  g a qis  g a  Riq1 PL  Riq2 PR  qr qis*  - Gluon-gluino-gluino Lggg   ig s f abc Ga g b  g c Squark-squark-gauge boson-gauge boson 2   L* q L  q R* q R   e eq2 ij A A  q *j q i Lqq    e eq A A  q LqqZZ  g2 2  Z  Z   C qL q L* q L  C qR q R* q R  cos  W  g2 2 Z  Z   C qL Riq1 R qj1  C qR Riq2 R qj2  q *j qi cos  W g2  zij Z  Z  q *j qi cos  W Tương tác bốn squark a a   Lqqqq g s TmnTrs  Ri1 R j1  Ri2 R j  q jm* qin  Rk1 Rl1  Rk2 Rl2  qkr *qls     a   g s2Tmn Trsa Sij Skl q jm* qin q kr * qls Chương III BỔ CHÍNH QCD CHO CẶP SQUARK VỚI THAM SỐ PHỨC Sự pha trộn phần tay chiêu tay đăm squark Khi đó, độ rộng riêng phần phân rã qi ( qi  ti , bi ) thành trạng thái fermion cuối   qi  q   k0     a q  b q ik  ik  m qi   qi  q     a q  b q ik  ik   m qi k 16 mq3i    mq2  m2  Re  aikq*bikq  mq m  k k   k  g  mq2i , mq2 , m2 g  m , m , m   qi q  k0 16 mq3i   mq2  m2  Re  aikq*bikq  mq m  k k   Độ rộng riêng phần phân rã qi ( qi  ti , bi ) thành trạng thái boson cuối (gauge Higgs) là:   qi  W  qk   m qi , mW2 , mq2j  qi 16 m m Z 21 g B  m q2 Z , mZ2 , mq21  q2 16 m m g C H q j qi  m qi , mH2  , mq2j  qi 16 m  g C  q1† H i q   mq22 , mH2 i , mq21   qi  H i  q1    2 W   qi  H   q j   g A    qi  Z  q1   W qi q j  16 mq32   Ta có nhận xét sau kết nhận Quá trình e e  qi q j diễn thông qua kênh s với hạt truyền photon Z  boson ... gồm: - Squark-squark-photon   L*   qL  qR*   q R A Lqq    ieeq q     ieeq A  Riq1 R qj1  Riq2 R qj2  q *j   qi   ieeqij A q *j   qi - Squark-squark- Z LqqZ... g a qis  g a  Riq1 PL  Riq2 PR  qr qis*  - Gluon-gluino-gluino Lggg   ig s f abc Ga g b  g c Squark-squark-gauge boson-gauge boson 2   L* q L  q R* q R   e eq2 ij... qi - Squark-squark- Z LqqZ   -    ig ig Z  CqL qL*   qL  CqR q R*   qR  cij Z  q *j   qi cosW cos W  Squark-squark- W Lqq   W  -       ig ig W tL*  bL

Ngày đăng: 18/10/2017, 22:19

TỪ KHÓA LIÊN QUAN