Mục lục
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix
MỞ ĐẦU 1
1. MÔ HÌNH CHUẨN SIÊU ĐỐI XỨNG TỐI THIỂU VÀ VẬT
CHẤT TỐI 7
1.1 Mô hình chuẩn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Siêu đối xứng và Mô hình chuẩn siêu đối xứng tối thiểu . . . . . . 11
1.2.1 Siêu đối xứng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.2 Mô hình chuẩn siêu đối xứng tối thiểu (MSSM) . . . . . . 14
1.2.3 Cơ chế phá vỡ siêu đối xứng mềm . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.4 Các mô hình phá vỡ siêu đối xứng tự phát . . . . . . . . . 17
1.2.5 Phổ khối lượng các hạt của MSSM . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2.6 Các tham số của MSSM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3 Vi phạm đối xứng CP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.3.1 Vi phạm đối xứng CP trong mô hình chuẩn . . . . . . . . . 26
1.3.2 Vấn đề vi phạm CP mạnh trong SM . . . . . . . . . . . . . 29
1.3.3 Vi phạm đối xứng CP trong MSSM . . . . . . . . . . . . . 30
1.4 Vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.1 Vấn đề vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.2 Các ứng cử viên của vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.3 Phân loại hạt vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.4.4 Gravitino, axion và axino trong các mô hình siêu đối xứng 36
iv
1.5 Kết luận Chương 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2. SQUARK VÀ GLUINO TRONG MSSM VI PHẠM CP 42
2.1 Hiệu ứng của tương tác với chân không và pha vi phạm CP lên
quá trình sinh squark từ va chạm e+e−,µ+µ−trong MSSM với
tham số phức . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.1.1 Đóng góp của các đỉnh tương tác mới xuất hiện do vi phạm
đối xứng CP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.1.2 Các kết quả số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.2 Sự sinh cặp gluino từ va chạm e+e−trong MSSM vi phạm CP . . 52
2.2.1 Các kết quả giải tích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.2.2 Các kết quả số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.3 Sự rã squark thành gluino và quark trong MSSM vi phạm CP . . 63
2.3.1 Các kết quả giải tích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.3.2 Các kết quả số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.4 Kết luận chương 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3. ĐẶC TÍNH CỦA CÁC HẠT LÀ ỨNG CỬ VIÊN CỦA VẬT
CHẤT TỐI TRONG KHUÔN KHỔ CỦA CÁC MÔ HÌNH
CHUẨN MỞ RỘNG 70
3.1 Vật chất tối ở thang vũ trụ nhỏ nhất . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.1.1 Thang khối lượng vũ trụ cỡ nhỏ . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.1.2 Khả năng dò tìm cấu trúc cỡ nhỏ . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2 Tính nhân quả của các hạt có spin 3/2 . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.3 Hiệu ứng của tương tác với chân không lên quá trình sinh axion
từ va chạm e+e−. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.3.1 Quá trình sinh axion từ va chạm e+e−với các kết quả ở
mức cây . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.3.2 Các bổ chính năng lượng riêng vào quá trình sinh axion
từ va chạm e+e−. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.3.3 Các bổ chính đỉnh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.3.4 Các kết quả tính số và thảo luận . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.4 Hiệu ứng của tương tác với chân không lên quá trình sinh axino
từ va chạm e+e−. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
v
3.4.1 Quá trình sinh axino từ va chạm e+e−với các kết quả ở
mức cây . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.4.2 Các bổ chính năng lượng riêng vào quá trình sinh axino
từ va chạm e+e−. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.4.3 Các bổ chính đỉnh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.4.4 Các kết quả tính số và thảo luận . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.5 Kết luận Chương 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
KẾT LUẬN 90
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ
CỦA TÁC GIẢ 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO 94
PHỤ LỤC 108
vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt
B Baryon number Số baryon
CP Charge - Parity Tích - Chẵn lẻ
DM Dark Matter Vật chất tối
E-WIMPs Extremely - Weakly Interacting
Massive Particles
Các hạt có khối lượng tương tác rất
yếu
GMSB Gauge-Mediated SUSY Breaking Phá vỡ siêu đối xứng qua trung gian
chuẩn
GUTs Grand Unified Theories Lý thuyết thống nhất lớn
L Lepton number Số lepton
LC Linear Collider Máy gia tốc tuyến tính
LHC Large Hadron Collider Máy gia tốc thế hệ mới nhất LHC
LSP Lightest Supersymmetric Particle Hạt siêu đối xứng nhẹ nhất
MACHOs Massive Compact Halo Objects
MSSM The Minimal Supersymmetric Stan-
dard Model
Mô hình chuẩn siêu đối xứng tối
thiểu
mSUGRA The minimal Supergravity model Mô hình siêu hấp dẫn tối thiểu
NACHOs Nonthermal Axionic Collapsed Ha-
lOs
NLSP Next-to-Lightest Supersymmetric
Particle
Hạt kề siêu đối xứng nhẹ nhất
QCD Quantum Chronodynamics Sắc động lực học lượng tử
SM Standard Model Mô hình chuẩn
SUGRA Supergravity Siêu hấp dẫn
SUSY Supersymmetry Siêu đối xứng
VCTA Vật chất tối ấm
VCTL Vật chất tối lạnh
VCTN Vật chất tối nóng
WIMP Weakly Interacting Massive Particle Hạt có khối lượng tương tác yếu
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng Nội dung Trang
Bảng 1 Bảng cấu trúc hạt của MSSM cho các quark, lepton và bạn đồng hành
siêu đối xứng với thế hệ thứ nhất (các thế hệ 2 và 3 tương tự)
15
viii
