Thạc Sĩ Một số quá trình rã vi phạm số lepton trong các mô hình 3-3-1 siêu đối xứng.

LUẬN ÁN TIẾN SỸ VẬT LÝ
NĂM 2013
Mở đầu
Ly do chọn đề tai
Hiện nay vật lý hạt cơ bản đang nằm trong kỷ nguyên của máy gia tốc năng lượng cao. Các mô hình vật lý đều chờ đợi các tín hiệu vật lý mới từ các máy gia tốc này để kiểm chứng các dự đoán cũng như giới hạn vùng không gian tham số của mô hình. Đặc biệt, trong khoảng thời gian cuối năm 2012 và đầu 2013, máy gia tốc năng lượng cao LHC (Large Hadron Colidder) tại CERN-Thụy Sĩ với hai thiết bị d. độc lập CMS và ATLAS đã đồng thời phát hiện ra một loại hạt vô hướng mang các đặc điểm tương tự như hạt Higgs (Higgs-like) với khối lượng khoảng 125-126 GeV. Đây chính là loại hạt cuối cùng được tiên đoán bởi Mô hình chuẩn (SM) mà trước đó thực nghiệm chưa t.m thấy. Trong thời gian tới khi LHC nâng năng lượng va chạm lên 14 TeV, các nhà vật lý đều trông đợi sự xuất hiện của nhiều tín hiệu vật lý mới, nằm ngoài dự đoán của SM. Một trong số các tín hiệu đó chính là các quá tr.nh r. viphạm số lepton thế hệ (LFV) của các hạt lepton thông thường. Cho đến nay SM vẫn là mô hình vật lý hạt thành công nhất khi dự đoán chính xác tất cả các kết quả thực nghiệm đo được ngoại trừ phép đo liên quan đến neutrino.
Thực nghiệm đã chỉ ra được neutrino có khối lượng khác không cho dù rất nhỏ và có sự chuyển hóa lẫn nhau giữa các neutrino khác thế hệ lectron, muon, tauon. Điều này khẳng định SM là l. thuyết hiệu dụng của một mô hình vật lý tổng quát hơn. Sự chuyển hóa lẫn nhau của các lepton trung h.a khác thế hệ là 1 bằng chứng cho sự vi phạm LFV trong thế giới các hạt cơ bản. V. vậy người ta rất hi vọng hiệu ứng LFV này rất có thể xảy ra trong phần lepon mang điện. Trong giới hạn của SM, số lepton thế hệ (LF) bảo toàn tuyệt đối. V. vậy các quá tr.nh r. LFV loại
này là một tín hiệu khẳng định vật lý mới mở rộng SM. Các mô hình SM thêm các neutrino phân cực phải là lớp các mô hình mở rộng SM đơn giản nhất nhưng lại cho các tín hiệu cLFV rất nhỏ, rất khó quan sát được bởi thực nghiệm hiện nay. Một mô hình khác được nghiên cứu nhiều nhất trong l. thuyết và thực nghiệm là mô hình siêu đối xứng tối thiểu (MSSM). Đây là phiên bản siêu đối xứng (SUSY) hoá trực tiếp SM với số hạt mới và số tham số mới xuất hiện ít nhất trong tất cả các mô hình siêu đối xứng hiện nay. Các công bố cho MSSM đã khẳng định các tín hiệu LFV có thể xuất hiện trong các máy gia tốc năng lượng cao (ví dụ LHC) trong thời gian tới. Ngoài ra, một số tín hiệu khác như quá tr.nh r. cLFV của tauon đã giới hạn vùng tham số của mô hình này, loại bỏ nhiều vùng chứa khối lượng bé của các hạt bạn đồng hành SUSY. Điều này dự đoán khả năng các nhà thực nghiệm khó có thể phát hiện được các hạt này trong giới hạn năng lượng máy gia tốc hiện nay. Tương tự như vậy, với các mô hình siêu đối xứng hoá các mô hình 3-3-1 chúng ta cần có các dự đoán và khảo sát vùng tham số của mô hình để so sánh với các mô hình đã biết, giúp ta xác định được vùng không gian tham số của mô hình theo các giới hạn thực nghiệm. Đây là l. do chính để chúng tôi tiến hành nghiên cứu các quá tr.nh vi phạm số lepton trong các mô hình 3-3-1 siêu đối xứng và công bố các kết quả thu được trong luận án này. Hai mô hình mà chúng tôi tập trung nghiên cứu là mô hình 3-3-1 siêu đối xứng tiết kiệm (SUSYE331) và mô hình 3-3-1 siêu đối xứng tối giản (SUSYRM331).
Mục đich nghien cứu
ã Xây dựng mô hình 3-3-1 tối giản siêu đối xứng SUSYRM331.
ã Nghiên cứu sự vi phạm số lepton trong mô hình SUSYE331 thông qua một số kênh r. Higgs, tau và Z boson.
Đối tượng nghien cứu
ã Các đỉnh tương tác vi phạm số lepton trong SUSYE331 và SUSYRM331.
ã Các kênh r. cLFV Higgs→ àτ, τ → àγ, τ → 3à và Z → àτ
trong SUSYE331.
Nội dung nghien cứu
ã Mô hình SUSYRM331.
ã Đặc điểm của các đỉnh tương tác vi phạm số lepton trong một số mô hình SUSY331.
ã Khả năng phát hiện các kênh r. H → àτ trong các máy gia tốc hiện đại.
ã Biện luận một số vùng không gian tham số của SUSYE331 thoả m.n các điều kiện giới hạn của thực nghiệm mô hình có đỉnh LFV ˜à ư ˜τ .
Phương phap