Quá trình phân rã của higgs boson h→zy và h→ trong một số mô hình 3 3 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÝ TRỊNH THỊ HồNG QUÁ TRÌNH PHÂN RÃ CỦA HIGGS BOSON h ^ Zy h ^ ụ,r TRONG MỘT SỐ MƠ HÌNH 3-3-1 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết Vật lý toán Mã chuyên ngành: 44 01 03 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Thanh Phong TS Lê Thọ Huệ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Hà Nôi - 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Lời cảm ơn Trước tiên, xin gửi lời biết ơn chân thành sâu sắc đến TS Lê Thọ Huệ, PGS TS Nguyễn Thanh Phong GS Hoàng Ngọc Long Những người thầy hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt thời gian làm NCS Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Hà Thanh Hùng, TS Nguyễn Huy Thảo hợp tác giúp tơi nhiều cơng trình nghiên cứu thủ tục hành Xin cảm ơn Khoa Vật Lý, Phòng Đào tạo Trường Đại học Sư phạm Hà Nôi tạo kiều kiện thuận lợi để tơi hồn thành thủ tục hành bảo vệ luận án Tôi xin cảm ơn Trường Đại học An Giang đồng nghiệp tạo điều kiện động viên tơi q trình học tập, nghiên cứu Cuối cùng, gửi lời cảm ơn đến tất người thân gia đình ủng hộ, động viên vật chất lẫn tinh thần suốt thời gian học tập Hà Nội, ngày 04 tháng 04 năm 2020 NCS Trịnh Thị Hồng i Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận án gồm kết mà thân tơi thực thời gian làm nghiên cứu sinh Cụ thể, phần Mở đầu Chương phần tổng quan giới thiệu vấn đề trước liên quan đến luận án Trong Chương 2, Chương 3, Chương phụ lục sử dụng kết thực với thầy hướng dẫn cộng Cuối cùng, xin khẳng định kết có luận án "Q TRÌNH PHÂN RÃ CỦA HIGGS BOSON h ^ Z Y V À h ^ ßT TRONG MỘT SỐ MƠ HÌNH 3-3-1" kết không trùng lạp với kết luận án cơng trình có NCS Trịnh Thị Hồng Mục lục ii 2.2.1 iii A.2Cơng thức giải tích trường hợp đặc biệt mi = m2 = m 124 Phụ lục B Cơng thức giải tích tính biên đô rã h^ Zy chuẩn unitary Công thức giải tích tính A L R LFVHD chuẩn unitary Phụ lục C Phụ lục D Cơng thức giải tích tính biên rã LFVHD Các ký hiệu chung 147 Trong luận án sử dụng ký hiệu sau: Viết tắt 140 Tên 331ISS BSM Br cLFV GIM GHU HTM ISS Beyond the Standard Model (Mô hình chuẩn mở rộng) Branching ratio (Tỷ lệ rã nhánh) Lepton flavor violating decays of the charged leptons (Rã vi phạm số lepton hệ lepton mang điện) Glasshow-Iliopoulos-Maiani The Gauge-Higgs Unification Model (Mơ hình thống Higgs trường chuẩn) Higgs Triplet Models (Mơ hình chuẩn với tam tuyến Higgs) Inverse seesaw (Cơ chế seesaw ngược) 331ISS 3-3-1 model with inverse seesaw neutrino masses (Mơ hình 3-3-1 với LHC chế seesaw ngược) Large Hadron Collider (Máy gia tốc lớn Hadron) LFV Lepton flavor violating (Vi phạm số lepton hệ) LFVHD lepton flavor violating decay of the standard-model-like Higgs boson (Rã vi phạm số lepton hệ Higgs boson tựa mơ hình chuẩn) LR Left Right Model (Mơ hình đối xứng trái-phải) MSSM, NP PV QCD 331RHN Minimal Supersymmetric Standard Model (Mơ hình chuẩn siêu đối xứng tối thiểu), new physics (vật lý mới) Passarino-Veltman (Hàm Passarino-Veltman) Quantum chromodynamics (Sắc động học lượng tử) 3-3-1 model with right handed neutrinos (Mơ hình 3-3-1 với neutrino SM phân cực phải) Standard Model (Mơ hình chuẩn) SUSY Supersymmetry (Siêu đối xứng) VEV Vacuum expectation value (Giá trị trung bình chân không) Danh sách bảng 1.1 1.2 3.1 Các đỉnh hệ số đỉnh liên quan đến đóng góp boson chuẩn Higgs boson mang điện vào biên độ rã bậc vòng 1.3 Higgs boson tựa mơ hình chuẩn h ^ Z Y mơ hình LR 60 4.1 Số lepton thơng thường L (trái) số lepton L (phải) 504 505 506 507 508 64n 2— 509 - E Ua* u ig3C W ¿;=1 X j-aPLVb—a A 0;—; (B012) - mWCo + (2—W + mị' - m„)Cl) 510 +a;mni (b(1) + (2mW + mị - —2)Cl)' 511 + uaPRVb—b -A0;—ị (b(2) + (2—W - —a + mị')Cị) 512 + Aj“ị (B0 ) — mWC0 — (2mW + “ị — —2)C2^ I (D.2) 513 514 515 Giản đồ iMW t¡ Ä-a( Ä u=v-pl) !í)516 =EỊ i( k + —;í) / ig UbiY V PL Do V\/2 , 517 i( À + m&u igmb \ (-i) (k - Pl)"(k - Pl) 518 —a - mf \2—W / Vb X Dl g " 519 X m 2W g3Ca“b Y' _VV f _dík 520 4—W(ma - m2) tr ' (2n) 521 522 u 523 a (2 - d)/ ^(k - /l)/(k - pl) (PiPr + mbPL) Vb X D D m 524 01 W 39 C 525 13 —— - m2) E US'U* X [ua (—bpL + m„pR) Vb] 526 64n 2— w (ma- mf) f=1 527 (1) (1) (1) 528 X Ao(—w) + (2 - d)mWB - mị.B - —aB + 2mị.B0 ' 529 (D.3) Giản đồ S 530 ■ A531 /536 V m 2W E u.u» i 537 ig3ma Ca i=1 (2n)4 538 ( / + p ) / ( k + / 2) PLvb X -Ua(-/2 + ma) (2 - d)k m2 D0D2 Í W 15 G 539 540 g maca 543 b) i=1 J d 4k , E 544 545 7^4 X 777S Tua(—P + ma) 546 (2n )4 Do D2mW 541 542 5T UiU» i 4n2mW(maa — mg) 547 +mn ) k — 548 x [(2 — d)mW/ d4k , u (— P m ) X 7^4 777S ^ a + a (2n)4 DoD2mW — (Do + m^)/ — 2(Do E u:.Ub,| + m^)p2 — /2/P2)] Plv, — ig3maca 549 64n2mW(ma — m2) ^ 550 551 552 553 554 555 556 Xp —2 (2 — d)mWBi ^ o + < bo2j — m2B(2) ^ — (—Ao + — Bo2»)' (D.5) 559 day chung toi da stf dung — d = —2 (B htfu han (1) +B ( 2) ) la 560 Dong gop tft Y± bosons Gian 561 562 ^ r r v * Y M P i( ^ + mn.) i g U v d4k Yv P' U Mp U P u (2n )4 iM (a+3)*7 L -D -^ (b+3)*7 L i a Vb Y1) = E 563 V2 V2 i=1 564 —i \/2saC0 cas0 (k — p )M (k — i my g —^2— P1 ) 565 m2 D Y 15G 566 15 G 567 568 ) (k I P2 v 569 570 571 ) P2 ^ v (k - w x (vgMa Pl)M(k - PlM y lgvß m~ -ị ( a+3)iU(6+3)i £ -[il 1721 i=i v r d4k Ua7Mk7mPlVu = f d4k (2 - d)Ua/PLVu J (2n)4 DoDiD, Smv J (2n)4 (2 - d)Ua [maCiPL - —uC2Pr] Vu 572 il = 573 = JVu -g3mY (VĨSaCỡ C“SỚ) -g3mY (VĨSaCỡ - C“SỚ) U v (k I = U v ( r+3)*U(v6+3) [7i 1 * DoDiD'2 (2 - d)ua [maCiPL - —UC2PR] Vu 574 Í2 = -4- Í ¡f4^ d d d 7m/7vPLVb — Y J (2n)4 DoDiD2 x [(/ I /2^(/ I ^)v I (/ - pl)(/ - pl)v] 575 -1 r d4k _ r 2/Pl 2mị./Pl = -y y ^Ua sis I DoD;D2 576 577 _ 2—uPr D1 D2 578 579 2—aPL D 580 2m m u ; PR —5/2/Pr DoDiD2 Do D1D2 2m m P ị a L /pi DiD w2 I —aDois L Vu = —1 {ũaPLVb 2maB|12) - 2maBoi2) I ma(2mị I —a - m2)Ci 581 - 2mamị Co I ma(mH0 - —a - —2)Cj I UaPRVu - 2muBo12) — 2—6—;.Co — —5(mị — —a I m2)C2 - 6(mH0 - —a - —2)Ci]} , m '■ = - ! (S soi:« ’"'’vP«-' ■ ■ “U/ ^ 1J J 582 mYi 2mamị.Co I ma(mH0 - —a - — )C2] I UaPRVu -2maB212) - 583 •■"UV "Ho ■ ' “a 584 = -V Ỉ ỵdMï -wDrw m/7 v pls aß — Y J (2n)4 DoDiD2 x (k - p»i)m(k - pi)a(k I pi)v(k IP2)ß DDD [-Do/1 Dop2 — Dop11