DSpace at VNU: Sự sinh SQUARK từ Muon khi tính đến U- hạt

Sự sinh SQUARK từ Muon tính đến U- hạt Trương Minh Anh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết vật lý toán Mã số 60 44 01 03 Người hướng dẫn: GS.TS Hà Huy Bằng Năm bảo vệ: 2014 Keywords Vật lý; Vật lý toán; U –hat; SQUARK Content MỞ ĐẦU Cho đến tồn loại tương tác hạt bản: tương tác mạnh, tương tác yếu, tương tác điện từ, tương tác hấp dẫn Xây dựng lý thuyết tương tác nội dung vật lý hạt Ý tưởng Einstein vấn đề thống tất tương tác vật lý có tự nhiên ước mơ chung tất nhà vật lý Lý thuyết Maxwell mô tả tượng điện từ cách thống khuôn khổ tương tác điện từ… Một bước ngoặt đáng kể Weinberg , Salam, Glashow thống tương tác điện từ tương tác yếu dựa sở nhóm gauge SU L (2)  U Y (1) Việc phát boson gauge vec tơ truyền tương tác yếu W  , Z phù hợp với tiên đốn lý thuyết khẳng định cho tính đắn mơ hình thống điện từ yếu Mặt khác, trước tương tác mạnh mơ tả thành công khuôn khổ sắc động học lượng tử (QCD) dựa nhóm gauge SUC(3) Từ đó, nhằm thống tương tác mạnh tương tác điện từ yếu, nhóm gauge cần mở rộng thành SU C (3)  SU L (2)  U Y (1) mơ hình thống dựa nhóm gọi mơ hình chuẩn (Standard Model) Mơ hình chuẩn (SM) chứng tỏ lý thuyết tốt mà hầu hết dự đốn thực nghiệm khẳng định vùng lượng  200GeV Mơ hình chuẩn kết hợp điện động lực học lượng tử (QED) lý thuyết trường lượng tử cho tương tác mạnh (QCD) để tạo thành lý thuyết mô tả hạt bản; loại tương tác: tương tác mạnh, yếu điện từ nhờ trao đổi hạt gluon, lượng Z boson, photon Cho đến nay, SM mô tả 17 loại hạt bản, 12 fermion (và tính phản hạt 24), boson vecto boson vô hướng Các hạt kết hợp để tạo hạt phức hợp Tính từ năm 60 có hàng trăm loại hạt phức hợp tìm Tuy nhiên, bên cạnh thành cơng bật trên, mẫu chuẩn có số hạn chế chưa giải thích trình vật lý xảy vùng lượng cao 200GeV số vấn đề thân mơ hình như: lý thuyết chứa q nhiều tham số chưa giải thích điện tích hạt lại lượng tử hóa Mơ hình chuẩn khơng giải thích vấn đề liên quan đến số lượng cấu trúc hệ fermion Những năm gần đây, kết đo khối lượng neutrino cho thấy sai lệch so với kết tính tốn từ mơ hình chuẩn, đồng thời xuất sai lệch tính tốn lý thuyết SM với kết thực nghiệm vùng lượng thấp vùng lượng cao Đây lý mà nhà vật lí hạt tin SM chưa phải lý thuyết hồn chỉnh để mơ tả giới tự nhiên Để khắc phục khó khăn, hạn chế SM, nhà vật lí lý thuyết xây dựng nhiều lý thuyết mở rộng như: lý thuyết thống (Grand unified theory - GU), siêu đối xứng (supersymmetry), lý thuyết dây (string theory), sắc kỹ (techcolor), lý thuyết Preon, lý thuyết Acceleron gần U – hạt Các nhà vật lí lý thuyết giả thuyết phải có “loại hạt” mà khơng phải hạt khơng có khối lượng lại để lại dấu vết; sai khác lý thuyết thực nghiệm Nói cách khác hạt phải hiểu theo nghĩa phi truyền thống, hay gọi unparticle physics (U – hạt), vật lí xây dựng sở hạt phi truyền thống gọi unparticle physics Các nhà vật lí U – hạt mong đợi máy gia tốc LHC tìm chứng cho tồn nó, họ nỗ lực tính tốn lại q trình tương tác thơng dụng có tính đến tham gia U – hạt như: Các trình rã, tán xạ Bha- Bha, tán xạ Moller, … làm sở cho thực nghiệm Ý tưởng va chạm muon hình thành phát triển từ thập niên 70 Tuy nhiên thời gian sống muon ngắn (chỉ cỡ 2.2 ms) nên đến năm 1995, trình thực khả thi có cơng nghệ đại Những nghiên cứu cụ thể thực mức lưỡng 0.3-0.5 TeV ưu điểm va chạm muon liệt kê đây: - Năng lượng hiệu dụng va cham lepton lớn nhiều so với va chạm hardon mức lượng khối tâm - Trái với electron, muon tạo xạ synchotron không đáng kể - Tiết diện tán xạ trực tiếp sinh Higgs (kênh s) lepton–antilepton annihi- lation tỷ lệ thuận với m2l Như vậy, tiết diện tán xạ va chạm μ+μ− lớn 40000 lần so với va chạm e+e− - Do khơng có xạ hãm (và xạ synchrotron) lượng truyền qua nhỏ 0.003% so với dự kiến Bằng cách đo g-2 muon, ta xác định lượng tuyệt độ xác cao Ngồi q trình va chạm muon sinh hạt Higgs cộng hưởng, giúp nghiên cứu tính chất H0, A0 mà khó thực va chạm khác Trong luận văn tác giả nghiên cứu sinh hạt squark từ Muon (một q trình thơng dụng quan tâm) mơ hình chuẩn mở rộng có tham gia U-hạt Từ đóng góp vào việc hồn thiện lý thuyết mơ hình chuẩn chưa hồn chỉnh Bản luận văn bao gồm phần sau: Mở đầu Chương 1: Mô hình chuẩn siêu đối xứng tối thiểu hạt squark Chương 2: Mơ hình chuẩn mở rộng tính đến u-hạt Chương 3: Sự sinh hạt squark từ muon MSSM có tính đến U-hạt Kết luận Tài liệu tham khảo, Phụ lục Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Hà Huy Bằng (2010), Lý thuyết trường lượng tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Xuân Hãn (1998), Cơ sở lý thuyết trường lượng tử NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Tiếng Anh J F Fortin, B Grinstein, A Stergiou (2012), “Scale without Conformal invariance at Three Loops”, Phys Lett B709, 74-80 Kingman Cheung, Wai-Yee Keung, Tzu Chiang Yuan (2007), “Collider Signals of Unparticle Physics”, Phys Rev Lett 99, 051803 Howard Geogi (2007), “Another odd thing about unparticle physics”, Phys Rev Lett 650, 275-278 Benjamin Grinstein, Kenneth Intriligator, Ira Z Rothstein (2008), “Comments on unparticle”, Physics Letters B, 662, 36-374 Sanine Kraml (1998), “Sfermion pair production at m + m - colliders “, Physics Review D, 58, 115002 Quang Ho-Kim, Xuan-Yem Pham (1998), “Elementary particles and Their Interactions”, Springer Science & Business Media, German Lee Jong Phil (2013), “Constraints on unparticles from Bs® m + m - ”, Physics Review D, 88, 116003 10 N.T.T.Huong, N.C.Cuong, H.H.Bang, D.T.L.Thuy (2010), “Squark Pair Production at Muon Colliders in the MSSM with CP Violation”, International Journal of Theoretical Physics, 49, 1457-1464 11 T.T.Q.Trang, H.H.Bang, T.M.Anh, N.T.L.Anh (2014), “ Unparticle effects on squark pair production at muon colliders in the MSSM”, Journal of Mathematics – Physics, VNU, vol.30, 57-63  ... Mô hình chuẩn siêu đối xứng tối thiểu hạt squark Chương 2: Mơ hình chuẩn mở rộng tính đến u -hạt Chương 3: Sự sinh hạt squark từ muon MSSM có tính đến U -hạt Kết luận Tài liệu tham khảo, Phụ lục... từ nhờ trao đổi hạt gluon, lượng Z boson, photon Cho đến nay, SM mô tả 17 loại hạt bản, 12 fermion (và tính phản hạt 24), boson vecto boson vô hướng Các hạt kết hợp để tạo hạt phức hợp Tính từ. .. chạm khác Trong luận văn tác giả nghiên cứu sinh hạt squark từ Muon (một q trình thơng dụng quan tâm) mơ hình chuẩn mở rộng có tham gia U -hạt Từ đóng góp vào việc hồn thiện lý thuyết mơ hình