I. Hiệu ứng vật lý trong mô hình 3 2 2 1 và 3 4 1
Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc khám phá các hiệu ứng vật lý mới trong hai mô hình mở rộng của Mô hình Chuẩn (SM): mô hình 3-2-2-1 và mô hình 3-4-1. Các mô hình này được xây dựng để giải quyết những hạn chế của SM, chẳng hạn như số thế hệ fermion, khối lượng neutrino nhỏ, và sự tồn tại của vật chất tối. Hiệu ứng vật lý được nghiên cứu bao gồm các tương tác mới, sự phá vỡ đối xứng, và các dòng trung hòa thay đổi vị (FCNCs).
1.1. Mô hình 3 2 2 1
Mô hình 3-2-2-1 là một mở rộng tự nhiên của SM, dựa trên nhóm đối xứng chuẩn SU(3)_C ⊗ SU(2)_L ⊗ SU(2)_R ⊗ U(1)_B-L. Mô hình này giúp giải thích khối lượng neutrino thông qua cơ chế seesaw và dự đoán các hạt mới có thể đóng góp vào các hiện tượng vật lý như sự trộn lẫn meson. Tuy nhiên, mô hình này vẫn chưa giải quyết được vấn đề vật chất tối.
1.2. Mô hình 3 4 1
Mô hình 3-4-1 được xây dựng dựa trên nhóm đối xứng SU(3)_C ⊗ SU(4)_L ⊗ U(1)_X. Mô hình này không chỉ giải quyết vấn đề số thế hệ fermion mà còn cung cấp ứng cử viên cho vật chất tối. Các hiệu ứng vật lý mới trong mô hình này bao gồm sự phá vỡ đối xứng tự phát và các tương tác Yukawa mới, giúp giải thích khối lượng nhỏ của neutrino.
II. Nghiên cứu vật lý và khám phá hiệu ứng
Nghiên cứu vật lý trong luận án tập trung vào việc khảo sát các thành phần cơ bản của hai mô hình, bao gồm phần vô hướng, phần gauge, và các dòng tương tác. Mục tiêu chính là đồng nhất các hạt và tương tác của SM, đồng thời dự đoán các hạt mới và tương tác mới. Các hiệu ứng vật lý mới được khám phá bao gồm sự trộn lẫn meson trung hòa và các kênh rã của muon.
2.1. Phần vô hướng và phần gauge
Trong mô hình 3-2-2-1, phần vô hướng bao gồm các lưỡng tuyến Higgs và các tam tuyến vô hướng. Phần gauge được mô tả bởi các boson gauge mới, có khối lượng được sinh ra thông qua cơ chế Higgs. Trong mô hình 3-4-1, phần vô hướng và phần gauge được mở rộng để bao gồm các hạt mới, giúp giải thích các hiện tượng vật lý ngoài phạm vi SM.
2.2. Các dòng tương tác
Các dòng tương tác trong hai mô hình được nghiên cứu chi tiết, bao gồm dòng mang điện, dòng trung hòa, và dòng FCNC. Các dòng này đóng vai trò quan trọng trong việc dự đoán các hiện tượng vật lý mới, chẳng hạn như sự trộn lẫn meson và các kênh rã của muon.
III. Giá trị và ứng dụng thực tiễn
Luận án tiến sĩ này không chỉ có giá trị lý thuyết cao mà còn mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn. Các kết quả nghiên cứu giúp mở rộng hiểu biết về các hiện tượng vật lý ngoài phạm vi SM, đồng thời cung cấp các dự đoán có thể kiểm chứng bằng thực nghiệm. Các hiệu ứng vật lý mới được khám phá có thể đóng góp vào việc giải thích các dị thường vật lý và cung cấp ứng cử viên cho vật chất tối.
3.1. Giá trị lý thuyết
Luận án đóng góp vào việc phát triển các lý thuyết mở rộng của SM, đặc biệt là trong việc giải quyết các vấn đề như số thế hệ fermion, khối lượng neutrino, và vật chất tối. Các kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở lý thuyết vững chắc cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực vật lý hạt cơ bản.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Các dự đoán từ luận án có thể được kiểm chứng bằng các thí nghiệm tại các máy gia tốc hạt như LHC. Các hiệu ứng vật lý mới được khám phá có thể giúp giải thích các dị thường trong thực nghiệm, chẳng hạn như sự chênh lệch giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán của SM.
