zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Thế tương tác ở mô hình hai hạt Higgs căn chỉnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

6
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu lý thuyết mô hình hai hạt Higss căn chỉnh trên cơ sở lý thuyết trường lượng tử ở nhiệt độ hữu hạn ở gần đúng bong bóng kép, thu được các kết quả chính như sau: Xây dựng được biểu thức Lagrangien tương tác khối lượng của mô hình và phương trình khe cho hạt Higgs; Tìm được điều kiện căn chỉnh của mô hình phù hợp với mô hình chuẩn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thế tương tác ở mô hình hai hạt Higgs căn chỉnh

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 THẾ TƯƠNG TÁC Ở MÔ HÌNH HAI HẠT HIGGs CĂN CHỈNH Đặng Thị Minh Huệ, Lê Thị Thắng Trường Đại học Thủy lợi, email: dtmhue@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG trong chất siêu dẫn. Như vậy, nhờ tương tác với các cặp Cooper trong chất siêu dẫn mà Năm 2012, Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân photon trở thành có khối lượng. Trên cơ sở châu Âu (CERN) tuyên bố tìm ra dấu vết đáng này, có thể suy luận rằng hai boson chuẩn tin cậy của hạt Higgs, là loại hạt cơ bản mới, không khối lượng nói chung và boson Higgs nhỏ nhất, có spin bằng không [2]. Hạt cơ bản nói riêng có thể liên kết với nhau để có khối vô hướng này được gọi là boson Higgs. Hạt lượng và cứ thế tiếp tục liên kết, tương tác với Higgs được cho rằng có thời gian sống cực nhau để có vật chất khối lượng lớn hơn. Do đó ngắn và phân rã theo nhiều cách khác nhau và khả năng có nhiều boson Higgs là vô cùng thú đóng vai trò quan trọng, làm cho mô hình vị, tương ứng với mô hình đa Higgs của vật lý chuẩn (SM) trở nên hoàn chỉnh trong việc mô mới, trong đó mô hình hai hạt Higgs nhân đôi tả thế giới vi mô cũng như sự tồn tại của vũ căn chỉnh là mô hình đơn giản nhất. Mô hình trụ. Khi vũ trụ đang nguội dần, ở nhiệt độ cỡ này gồm hai Higgs vô hướng giống hệt nhau, 100 GeV, trải qua quá trình chuyển đổi từ pha đều có hệ số siêu tích Y = 1/2. Kí hiệu trường đối xứng sang pha đứt gãy điện yếu, tại đó các Higgs tương ứng là Φ1 và Φ2 [1,4]. boson Higgs ngưng tụ và khối lượng của các hạt được tạo ra. Diễn biến của quá trình này 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU phụ thuộc rất nhiều vào hình dạng của thế năng Higgs. Câu hỏi đặt ra là: tương tác nào Ở bài báo này, chúng tôi nghiên cứu thế giúp cho hạt Higgs có khối lượng và tồn tại? tương tác của hệ lượng tử trong mô hình hai Các cấu hình riêng biệt của thế năng Higgs hạt Higgs căn chỉnh trên cơ sở lý thuyết quy định các dạng chuyển pha tương ứng. trường lượng tử ở nhiệt độ hữu hạn thỏa mãn Tuy nhiên, SM vẫn chưa thể là lý thuyết định lý Goldstone với khai triển loop dừng ở cuối cùng của vật lý hạt cơ bản. Bất chấp khai triển 2 vòng. Lagrangian của mô hình là: thành công không thể phủ nhận của SM trong L   D 1   D 1    D 2   D 2  V , (1)   việc giải thích các hiện tượng quan sát được (đặc biệt liên quan đến boson Higgs). Đến trong đó: 1 ,  2 là hàm trường của hai Higgs nay rõ ràng là phải có vật lý ngoài SM - gọi và V là thế vô hướng của mô hình, có biểu là vật lý mới vì SM không có khả năng giải thích chính xác sự bất đối xứng baryon của thức như sau: Vũ trụ, cũng như không thể chứa cả vật chất V  m121 1  m2 2 2  m12  1 2 21   2  2   (2) tối và khối lượng neutrino [3-5]. 1 2        3  1 1  22   2  2   Từ kết quả nghiên cứu về chất siêu dẫn cho  1 1  2 2 thấy sự phá vỡ đối xứng tự phát của chất siêu 2 2 5  4  1 2  21    1 2   2 1   dẫn làm cho hạt photon từ không có khối lượng     ,   2 2 trở thành có khối lượng hiệu dụng. Hơn nữa, 2  sự kết cặp của hai electron có spin đối song trong đó m1; m2 là khối lượng của hai hạt trong chất siêu dẫn tạo thành cặp Cooper có mm spin bằng 0 (là một hạt boson mang điện tích) Higgs trong mô hình; m12  1 2 là khối đã ngăn cản chuyển động của các hạt photon m1  m2 265
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 lượng rút gọn của hai hạt Higgs; λi (i = 1; 2; 3 3  v12   2   2   2   2   2 2 2 2 4v1v2 1 2 3; 4; 5) là các hằng số liên kết giữa các 4 4 trường thành phần trong mô hình. 4  2 2  v2  1  1   v1  2   2   Xét thấy các hàm trường 1 ,  2 thỏa mãn  2 2 2 2  4 nhóm đối xứng SU(2)L cũng như đối xứng Z2 4 nên theo định lý Gold-Stone phải có 2 boson  v1v2  1  2  1 2  2 1 2  2 Goldstone vô hướng không khối lượng và 1 5  boson Gauge xuất hiện trong hệ. Do đó  v12  2   2   v2  12  12   2 2 2 chúng tôi giả sử rằng tất cả các hệ số của thế 4   vô hướng ở mô hình này đều có giá trị thực 5  v1v2  1  2  1 2  2 1 2  2 1  2  và luôn dương. 2 v2 trong đó t  tan   và v1; v2 là các giá 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU v1 Để có thể hiểu rõ hơn về thế tương tác giữa trị mong muốn chân không ở nhiệt độ tuyệt các hạt Higgs, chúng tôi bước đầu nghiên cứu đối T = 0 của hai trường vô hướng mô hình 2 hạt Higss căn chỉnh với mong 1 ,  2 trong mô hình hai hạt Higgs căn muốn tìm được Lagrangien tương tác khối chỉnh, xác định bởi: lượng và thế tương tác hiệu dụng của hệ đối vi  ui T 0 . (6) với mô hình này. Sử dụng phép dịch trường: Ở mô hình chuẩn, giá trị mong muốn chân 1 không được định nghĩa là v, có giá trị xấp xỉ 1   1  i1 , 1  u1  i 1  , 246 GeV. Do đó, v1; v2 ở SM phải thỏa mãn: 2 (3) v 2  v12  v2 , 2 (7) 1 2   2  i2 ,  2  u2  i  2  Thế V ở gần đúng mức cây trong chân 2 không điện yếu tại T = 0 là: với  , , u ,  ,  là các thành phần của trường m2 m2 2  (8) trong hệ và: V0  1 v12  2 v2  m12v1v2  1 v14 2 1 1 2 2 8 1   0, u1  ,  2   0, u2  (4)  4 (     ) 2 2 2  2 v2  3 4 5 v12v2 8 5 là các trung bình chân không của hai hàm Vì ở trạng thái cơ bản, thế tương tác V của trường Higgs tương ứng, thu được biểu thức hệ phải đạt giá trị cực tiểu nên: Lagrangien tương tác - khối lượng của mô  (     ) 2 hình là: m12  1 v12  3 4 5 v2  m12t , 2 (9) 2 2 m2 Lint  mass   1  12  12   12   12   2 (     ) 2  2 m2  2 v2  3 4 5 v12  m12t 1. 2 2 2 2 m  2  2  2   2  2  2 2 2 2 Sử dụng phép quay hai hạt Higgs nhân đôi 2 (H1,H2) về Higgs cơ bản (h,H0):  m12  1  2  1 2   1 2   1  2  2  1   h   c  s   (5)     R    , R   s  , (10)   1 v12  12  12  3 12   12   2  H   c  4 với cβ = cosβ , sβ = sinβ, thu được: 2  1   G1   1   G2   v 2   2   2  3 2   2  2 2 2 2 2     R  H  ,    R  H  , 4  2  1  2  2   1   G0   1   h   3  v2  12  12   2   12   2 2     R   ,     R  H  (11) 4    2  A  2  0 266
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 tương ứng với 4. KẾT LUẬN  G  Nghiên cứu lý thuyết mô hình hai hạt Higss h    (h  u  iG ) / 2  ,  căn chỉnh trên cơ sở lý thuyết trường lượng tử  0  (12) ở nhiệt độ hữu hạn ở gần đúng bong bóng kép,  H  thu được các kết quả chính như sau: H    ( H  iA) / 2  1. Xây dựng được biểu thức Lagrangien  0  tương tác khối lượng của mô hình và phương Thay (11), (12) vào (5) chúng tôi thu được trình khe cho hạt Higgs. biểu thức của Lint-mass: 2. Tìm được điều kiện căn chỉnh của mô  m2  u2  0 0G  1 hình phù hợp với mô hình chuẩn. Kết quả Lint-mass  12  45  G1 H1     hH0 c s  0 1H  2 này khẳng định liên kết kết cặp của các hạt  2  Higgs là hoàn toàn giống như liên kết của các  c 2 s4 2345cs 4 2 2 cs c 2s 345  c s  1 2 2 2 2   1  hạt ở mô hình chuẩn. Đây là kết quả mới của  m2  bài báo. cs c 2s 345  c s  1 2 2 2 2  12  2 2345 u cs  2 2 2  cs 1    5. TÀI LIỆU THAM KHẢO  h  1  m12 2   0 0  G0       5u 2    G0 A     , (13) [1] Ana Penuelas and Antonio Pich (2017),   H 0  2   c s    0 1  A    Flavour alignment in multi-Higgs-doublet với λ45 = λ4 + λ5 , λ345 = λ3 + λ4 + λ5 ; G0, G± models, JHEP 12 (2017) 084. là các boson Goldstone, A là boson Higgs vi Doi.org/10.1007(2017)084. phạm phần lẻ của tính đối xứng chẵn lẻ trong [2] ATLAS collaboration, Observation of a hệ và: new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS G   G1  iG2  / 2; H    H1  iH2  / 2 (14) detector at the LHC, Phys. Lett. B716 Để tránh xảy ra sự trộn lẫn của h – H thì (2012) 1 [1207.7214]. ma trận 22 ở biểu thức (11) phải biến mất, [3] Daniel Egana-Ugrinovic, Samuel Homiller, tức là điều kiện sau đây phải được thỏa mãn: and Patrick Meade (2021), Multi - Higgs 1c  2 s  345  c  s  2 2 2 2 (15) boson production probes Higgs sector flavor, PHYSICAL REVIEW D 103, 115005. DOI: Công thức (15) chính là điều kiện căn 10.1103/PhysRevD.103.115005. chỉnh của mô hình hai hạt Higgs giống hệt [4] P.S. Bhupal Deva and Apostolos Pilaftsis nhau (còn gọi là mô hình hai hạt Higgs nhân (2014), Maximally symmetric two Higgs đôi) mà chúng tôi đang khảo sát. Khi điều doublet model with natural standard model kiện (15) được thỏa mãn thì các liên kết cặp alignment, JHEP 12-024. DOI: mức cây của h với mô hình chuẩn là hoàn 10.1007/JHEP12(2014)024. toàn giống hệt như liên kết cặp của các boson [5] Syuhei Iguro, Teppei Kitahara, Yuji Omura, and Hantian Zhang (2023), Higgs ở mô hình chuẩn. Chasing the two-Higgs doublet model Tiếp theo, từ điều kiện cực tiểu của thế in the di-Higgs boson production, tương tác V, chúng tôi thu được phương trình PHYSICAL REVIEW D 107, 075017. khe mô tả trạng thái cơ bản của hạt Higgs: DOI: 10.1103/PhysRevD.107.075017.   u4  m12  1  0, m2  2 u 4  0 (16)  2 8 8 trong đó u  u1  u2 , u1  uc ; u2  u s  , 2 2 2 m12  m12c2  m2 s  2m12c s  ,   2 2 2 (17) m2  m12 s  m2 c2  2m12c s  . 2 2 2  2 267

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.