Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu vật chất tối trong một số mô hình Vật lý mới

Luận văn đã khái quát về tình hình nghiên cứu vật chất tối trong và ngoài nước, các lý do dẫn đến sự cần thiết phải có vật chất trong vũ trụ cũng như cách nghiên cứu vật chất tối dựa trên quan điểm của vật lý hạt cơ bản; điểm lại được mô hình chuẩn, những hạn chế của mô hình chuẩn từ đó dẫn đến sự cần thiết mở rộng mô hình, trong đó có mô hình lưỡng tuyến vô hướng trơ và mô hình 3-3-3-1... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu vật chất tối trong một số mô hình Vật lý mới ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN TUẤN DUYNGHIÊN CỨU VẬT CHẤT TỐI TRONG MỘT SỐ MÔ HÌNH VẬT LÝ MỚI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà nội, 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN TUẤN DUYNGHIÊN CỨU VẬT CHẤT TỐI TRONG MỘT SỐ MÔ HÌNH VẬT LÝ MỚI Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã : 8440130.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TSKH. NGUYỄN XUÂN HÃN PGS.TS. ĐỖ THỊ HƯƠNG Hà nội, 2018 Lời cảm ơn Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TSKH.Nguyễn XuânHãn và PGS.TS. Đỗ Thị Hương đã tận tình hướng dẫn tôi học tập, nghiên cứu,chia sẻ những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian tôi học tập và hoànthành luận văn này. Tôi chân thành cảm ơn PGS.TS. Phùng Văn Đồng, chị Nguyễn ThịNhuần và anh Lê Đức Thiện đã giúp đỡ chỉ bảo ân cần tận tình cho tôi. Thầycô và các anh chị đã giúp tôi trang bị những kiến thức chuyên môn quan trọng,chỉ bảo tôi những điều cần thiết cho một người nghiên cứu. Những điều mà tôihọc được từ các thầy cô và các anh chị sẽ là hành trang vô cùng quan trọng trêncon đường học tập và nghiên cứu sau này. Xin cảm ơn quí thầy, cô trong hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ đã nhậnxét, đóng góp về nội dung, hình thức trong luận văn của tôi. Chân thành cảm ơn các anh,chị và bạn bè ở lớp Cao học Vật lí lý thuyếtvà vật lí toán khoá QH.2016.T.CH, trường đại học khoa học tự nhiên đã cùngtôi trao đổi những kiến thức đã học và các vấn đề khác trong cuộc sống. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn ủng hộđộng viên để hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 8 tháng 8 năm 2018 NGUYỄN TUẤN DUY Mục lụcMỞ ĐẦU 1Chương 1: TỔNG QUAN 6 1.1 Các bằng chức thực nghiệm cho vật chất tối . . . . . . . . . . . . 6 1.2 Điều kiện cho vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3 Các ứng viên cho vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.1 Axion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.2 Neutrino trơ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3.3 Sneutrino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3.4 WIMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.4 Tìm kiếm vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.1 Tìm kiếm trực tiếp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.2 Tìm kiếm gián tiếp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.4.3 Tìm kiếm trong máy gia tốc LHC . . . . . . . . . . . . . . 16Chương 2: VẬT CHẤT TỐI TRONG MÔ HÌNH LƯỠNG TUYẾNHIGGS TRƠ 18 2.1 Tổng quan mô hình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1.1 Phổ hạt và thành phần Higgs . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1.2 Điều kiện cực tiểu thế . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1.3 Phổ khối lượng và đồng nhất vật chất tối . . . . . . . . . . 21 2.2 Mật độ tàn dư và tìm kiếm vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.1 Mật độ tàn dư vật chất tối H 0 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.2 Tìm kiếm vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Chương 3: VẬT CHẤT TỐI TRONG MÔ HÌNH 3-3-3-1 28 3.1 Tổng quan mô hình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.1.1 Phổ hạt và các trường Higgs . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.1.2 Tương tác Yukawa và ma trận trộn khối lượng các fermion 31 3.1.3 Phổ khối lượng các hạt HIggs . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.1.4 Khối lượng các gauge boson . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.1.5 Tương tác fermion và gauge boson . . . . . . . . . . . . . 41 3.2 Đồng nhất vật chất tối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.3 Mật độ tàn dư của vật chất tối và tím kiếm chúng . . . . . . . . . 44 3.3.1 Vật chất tối là fermion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.3.2 Vật chất tối là vô hướng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ...