DỊ THƯỜNG VẬT LÝ B TRONG MÔ HÌNH 3-3-1 ĐẢO TỐI THIỂU
Vật lý lý thuyết và Vật lý toán
Luận án "Dị thường vật lý B trong mô hình 3-3-1 đảo tối thiểu" tập trung nghiên cứu các hiện tượng vật lý vượt ra ngoài Mô hình Chuẩn (SM), đặc biệt là các dị thường trong phân rã bán lepton của meson B, vốn cho thấy khả năng vi phạm tính phổ quát vị lepton (LFU). Mô hình Chuẩn còn hạn chế trong việc giải thích khối lượng neutrino, vật chất tối, bất đối xứng vật chất-phản vật chất và vi phạm CP.
Với mục tiêu làm sáng tỏ các dị thường đang được quan tâm, nghiên cứu này khám phá sự vi phạm tính phổ quát vị lepton trong các kênh rã b → sl⁺l¯, b → cl¯νe và các dịch chuyển s → u, d → u thông qua bổ đính một vòng trong mô hình 3-3-1 đảo tối thiểu (MF331). Luận án bắt đầu bằng tổng quan về SM, tính phổ quát vị lepton và các dị thường vật lý mới, đồng thời giới thiệu khái quát về MF331 như một ứng viên tiềm năng để giải thích các sai lệch này.
Điểm nổi bật của mô hình MF331 là cách sắp xếp fermion độc đáo, giúp tránh các vi phạm phổ quát vị lepton nghiêm trọng. Trong MF331, thế hệ lepton thứ nhất biến đổi như lục tuyến, trong khi hai thế hệ còn lại và ba thế hệ quark biến đổi như tam tuyến hoặc phản tam tuyến dưới nhóm đối xứng SU(3)L. Cách sắp xếp này dẫn đến các tương tác không phổ quát giữa lepton SM và các hạt mới, bao gồm fermion nặng và boson chuẩn mở rộng.
Các kết quả thực nghiệm mới nhất từ LHCb (2022) về tỉ số RK và RK* cho thấy chúng gần với dự đoán của SM (xấp xỉ 1). Luận án đánh giá lại các hiệu ứng vật lý mới trong khuôn khổ MF331, chỉ ra rằng mô hình này có khả năng dự đoán tốt các giá trị RK và RK* phù hợp với dữ liệu thực nghiệm khi xét đến sự tách khối lượng ôm cỡ vài chục GeV hoặc TeV. Ngoài ra, mô hình cũng giải thích được các dị thường trong tỉ số RD và RD* khi có sự tách biệt khối lượng của lepton và quark mới. Nghiên cứu cũng thảo luận về khả năng tìm kiếm các hạt vật lý mới như boson Z' và leptoquark tại các máy gia tốc LHC và LEP.
Tính cấp thiết của luận án
Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
1.1.1. Tính phổ quát của dòng lepton
1.1.2. Phân rã pion
1.1.3. Dòng Cabibbo
1.2.1. Phổ khối lượng của hạt vô hướng
1.2.2. Phổ khối lượng của các trường chuẩn
1.2.3. Phổ khối lượng fermion
1.2.4. Dòng tương tác yếu trong SM
1.3.1. Phần điện yếu
1.3.2. Sự phân rã của meson giả vô hướng
1.3.3. Phân rã của hạt cộng hưởng J/ψ (Quarkonia)
1.4.1. Dị thường trong kênh rã b → cl¯νe
1.4.2. Dị thường trong kênh rã b → sl⁺l¯
1.5. Kết luận chương 1
2.1. Mô hình với leptoquark
2.2.1. Mô hình 3-3-1 thường
2.2.2. Mô hình 3-3-1 đảo
2.3.1. Đối xứng chuẩn và phổ hạt
2.3.2. Phần phổ khối lượng của hạt vô hướng
2.3.3. Phổ khối lượng các hạt boson chuẩn
2.3.4. Khối lượng các fermion
2.3.5. Dòng mang điện và dòng trung hòa
2.4. Kết luận chương II
3.1.1. Hamiltonian hiệu dụng cho các quá trình phân rã gây ra bởi dịch chuyển b−s
3.1.2. Sự vi phạm tính phổ quát vị lepton trong B⁺ → K⁺l⁺l¯
3.1.3. Sự vi phạm tính phổ quát vị lepton trong B⁰ → K⁰*l⁺l¯
3.1.4. Kết luận
3.2.1. Ảnh hưởng của vật lý mới lên dòng mang điện
3.2.2. Hamiltonian hiệu dụng vi phạm số vị trong dịch chuyển uⁱ – dʲ
3.2.3. Khảo sát quá trình dịch chuyển b → c vi phạm tính phổ quát vị lepton
3.2.4. Nghiên cứu một số quan sát liên quan đến sự không phổ quát số vị của tương tác
3.3. Phân tích tỉ số RK, RK* dựa trên số liệu thực nghiệm mới năm 2022
A. Mô hình cực tiểu với leptoquark
B. Các tham số xuất hiện trong ma trận khối lượng lepton
C. Hàm fi fj fk
D. Hàm Γfi fj