Tán xạ e, e-→u,u-có sự tham gia của U-hạt khi xét tới sự phân cực trong mô hình siêu đối xứng

Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu quá trình va chạm của các chùm e, e- tạo thành các chùm u,u- thông qua các hạt trung gian photon, Z boson, U-hạt và các hạt Higgs trung hòa có xét đến sự phân cực của chùm hạt e, e-. Kết quả cho thấy sự Ďóng góp của U- hạt vào tiết diện tán xạ là rất lớn, lớn hơn rất nhiều so với đóng góp của các hạt trung gian còn lại.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tán xạ e, e-→u,u-có sự tham gia của U-hạt khi xét tới sự phân cực trong mô hình siêu đối xứngJOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1059.2016-0002Natural Sci. 2016, Vol. 61, No. 4, pp. 10-14This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn TÁN XẠ e +, e- → µ+, µ- CÓ SỰ THAM GIA CỦA U-HẠT KHI XÉT TỚI SỰ PHÂN CỰC TRONG MÔ HÌNH SIÊU ĐỐI XỨNG Đào Thị Lệ Thủy1, Nguyễn Thị Tươi1 và Nguyễn Thị Hậu2 1 Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Truờng Đại học Mỏ địa chất Hà Nội Tóm tắt. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu quá trình va chạm của các chùm e +, e- tạo thành các chùm µ+, µ- thông qua các hạt trung gian photon, Z boson, U-hạt và các hạt Higgs trung hòa có xét Ďến sự phân cực của chùm hạt e +, e-. Kết quả cho thấy sự Ďóng góp của U- hạt vào tiết diện tán xạ là rất lớn, lớn hơn rất nhiều so với Ďóng góp của các hạt trung gian còn lại. Từ khóa: U-hạt, tiết diện tán xạ, Higgs trung hòa.1. Mở đầu Trong những năm gần Ďây, các nhà vật lí quan tâm nhiều Ďến việc phát hiện ra các hạt mới trênmáy gia tốc, Ďặc biệt là LHC (Large Hadron Collider). Tuy nhiên, các Ďặc tính liên quan Ďến các hạtnày cần phải Ďược chính xác hóa và Ďược hiểu sâu sắc hơn Ďặc biệt là thông qua quá trình tán xạ, phânrã có tính Ďến hiệu ứng tương tác với chân không cũng như pha vi phạm CP (Charge Parity). Cũng theo quan Ďiểm này người ta Ďề cập Ďến nhiều chất liệu không hạt và kéo theo Ďó là vật líkhông hạt. Thực ra, chất liệu không hạt xuất hiện do phần bất biến tỉ lệ không tầm thường của lí thuyếthiệu dụng ở năng lượng thấp không thể Ďược mô tả trong thuật ngữ của các hạt [1]. Vật lí U-hạt (Unparticle physic) có nhiều hứa hẹn trong việc tìm kiếm các hiện tượng vật lí mớidựa trên mô hình chuẩn mở rộng tại mức năng lượng cao, lớn hơn TeV. Sự phá vỡ bất biến tỉ lệ tạinăng lượng thấp Ďược phục hồi ở năng lượng cao bởi Ďiểm cố Ďịnh hồng ngoại xa không tầm thườnggọi là trường Banks - Zacks (trường BZ). Ở dưới tỉ lệ năng lượng rất cao u tương tác tái chuẩn hóacủa trường BZ sinh ra U-hạt bất biến tỉ lệ. Những U-hạt này không có khối lượng và thứ nguyên tỉ lệkhông tầm thường dU. Thứ nguyên tỉ lệ dU của U-hạt là phân số nhiều hơn là một số nguyên [2]. Đầu năm 2007, Howard Georgi Ďưa ra lí thuyết U-hạt trong các bài báo “Unparticle Physics” [1]và “Another Odd Thing About Unparticle Physics” [3]. Các bài báo của ông Ďược phát triển thêm quacác nghiên cứu về tính chất, hiện tượng luận của vật lí U-hạt và ảnh hưởng của nó tới vật lí hạt, vật líthiên văn, vật lí vũ trụ, vi phạm CP, vi phạm loại Lepton, dao Ďộng neutrino và siêu Ďối xứng. U-hạt cho vùng va chạm là vùng năng lượng cao nhưng ở vị trí tìm thấy U-hạt lại ở vùng nănglượng thấp. Lí thuyết trước Ďây Ďã tính Ďến tiết diện tán xạ, Ďộ rộng phân rã, thời gian sống khi mà chỉtính theo  , Z, W+, W-, g tức tính trong mô hình chuẩn. Và thực nghiệm Ďã Ďo Ďược các thông số này.Từ Ďó, khi so sánh kết quả giữa lí thuyết và thực nghiệm là khác nhau, Ďiều này chứng tỏ giả thuyếtĎưa ra chưa hoàn chỉnh cho thực nghiệm. Vậy giả thuyết về U-hạt là tương Ďối Ďúng Ďắn và Ďượcmong Ďợi là Ďể tăng  (tiết diện tán xạ) Ďến gần với  Ďo Ďược trong thực nghiệm. Trong bài báonày chúng tôi sẽ tính toán tiết diện tán xạ vi phân và tiết diện tán xạ toàn phần của quá trình sinh muon từNgày nhận bài: 9/6/2015. Ngày nhận Ďăng: 21/3/2016.Tác giả liên lạc: Đào Thị Lệ Thủy, Ďịa chỉ e-mail: thuydtl@hnue.edu.vn10 Tán xạ e +, e- → µ+, µ- có sự tham gia của u-hạt khi xét tới sự phân cực trong mô hình siêu đối xứngva chạm e+, e- với sự tham gia của U-hạt khi xét tới sự phân cực trong mô hình siêu Ďối xứng. Từ ĎóĎóng góp vào việc so sánh thực nghiệm và lí thuyết mô hình chuẩn chưa hoàn chỉnh.2. Nội dung nghiên cứu2.1. Bình phương biên độ tán xạ của quá trình e+ , e  μ+ , μ  thông qua trao đổi hạt photon,hạt Z, U-hạt và các hạt Higgs trung hòa khi chùm e+, e- phân cực Giản Ďồ Feynman của quá trình tán xạ e+e  μ +μ  Ďối với từng hạt truyền Ďược biểu diễn trênHình 1. Hình 1. Giản đồ Feynman của quá trình tán xạ e e      Có thể thu Ďược biên Ďộ tán xạ khác không khi chùm e+, e cùng phân cực trái hoặc cùng phâncực phải với hạt truyền là hạt , hạt Z; biên Ďộ tán xạ khác không trong trường hợp chùm e+, e cùngphân cực phải với hạt truyền là U-hạt và biên Ďộ tán xạ khác không trong trường hợp chùm e+, e phâncực trái ngược nhau với hạt truyền là các hạt Higgs trung hòa. Áp dụng quy tắc Feynman cho từng giản Ďồ trên, ta thu Ďược các biểu thức biên Ďộ tán xạ chocác trường hợp phân cực như sau: ie2 1 - γ5 M γRR = ...