I. Giới thiệu về Mô Hình 331 và Lepton Ngoại Lai Điện Tích Đôi
Mô Hình 331 là một mở rộng của Mô Hình Chuẩn trong vật lý hạt cơ bản, được phát triển để giải quyết các hạn chế của mô hình hiện tại, đặc biệt là vấn đề khối lượng neutrino. Lepton Ngoại Lai Điện Tích Đôi là một khái niệm mới trong mô hình này, liên quan đến các hạt lepton có điện tích gấp đôi so với lepton thông thường. Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu sự tồn tại và tương tác của các lepton ngoại lai trong Mô Hình 331, nhằm mở rộng hiểu biết về cấu trúc hạt cơ bản.
1.1. Mô Hình Chuẩn và sự cần thiết của mở rộng
Mô Hình Chuẩn (Standard Model - SM) là lý thuyết thành công trong việc mô tả các hạt cơ bản và tương tác của chúng. Tuy nhiên, mô hình này không giải thích được khối lượng của neutrino và sự chuyển hóa giữa các thế hệ neutrino. Mô Hình 331 được đề xuất như một giải pháp mở rộng, với nhóm đối xứng SU(3)_L thay thế cho SU(2)_L trong SM. Điều này cho phép mô hình giải thích được khối lượng neutrino và các hiện tượng vượt ngoài dự đoán của SM.
1.2. Lepton Ngoại Lai Điện Tích Đôi trong Mô Hình 331
Lepton Ngoại Lai Điện Tích Đôi là các hạt lepton có điện tích gấp đôi so với lepton thông thường, được đưa vào Mô Hình 331 để giải thích các hiện tượng vật lý mới. Các lepton này tương tác với các trường Higgs và trường chuẩn trong mô hình, tạo ra các khối lượng và tương tác mới. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định khối lượng và tương tác của các lepton ngoại lai, cũng như vai trò của chúng trong việc mở rộng Mô Hình Chuẩn.
II. Cấu trúc hạt và tương tác trong Mô Hình 331
Mô Hình 331 với Lepton Ngoại Lai Điện Tích Đôi được xây dựng dựa trên cấu trúc hạt phức tạp, bao gồm các trường fermion, trường chuẩn và trường Higgs. Các tương tác trong mô hình được mô tả bằng Lý Thuyết Trường Lượng Tử, với sự phá vỡ đối xứng tự phát để tạo ra khối lượng cho các hạt. Phần này phân tích cấu trúc hạt và các tương tác chính trong mô hình.
2.1. Cấu trúc hạt và trường Higgs
Trong Mô Hình 331, các trường Higgs đóng vai trò quan trọng trong việc phá vỡ đối xứng và tạo ra khối lượng cho các hạt. Mô hình sử dụng ba tam tuyến Higgs để phá vỡ đối xứng SU(3)_L xuống SU(2)_L và U(1)_Y. Các trường Higgs này tương tác với các trường fermion và trường chuẩn, tạo ra các khối lượng và tương tác phức tạp. Đặc biệt, các lepton ngoại lai tương tác với trường Higgs để tạo ra khối lượng riêng biệt.
2.2. Tương tác Yukawa và khối lượng fermion
Tương tác Yukawa trong Mô Hình 331 liên quan đến sự tương tác giữa các trường fermion và trường Higgs, tạo ra khối lượng cho các hạt. Các lepton ngoại lai có khối lượng được xác định thông qua tương tác Yukawa với các trường Higgs. Ngoài ra, các quark và lepton thông thường cũng nhận khối lượng từ các tương tác này. Phần này phân tích chi tiết các tương tác Yukawa và khối lượng của các fermion trong mô hình.
III. Khối lượng trường chuẩn và ứng dụng thực tiễn
Mô Hình 331 với Lepton Ngoại Lai Điện Tích Đôi không chỉ mở rộng hiểu biết về vật lý hạt cơ bản mà còn có tiềm năng ứng dụng trong các nghiên cứu thực nghiệm. Phần này tập trung vào việc phân tích khối lượng của các trường chuẩn và đánh giá giá trị thực tiễn của mô hình trong việc giải thích các hiện tượng vật lý mới.
3.1. Khối lượng trường chuẩn mang điện
Các trường chuẩn mang điện trong Mô Hình 331 bao gồm các boson W, V và Y, với khối lượng được xác định thông qua sự phá vỡ đối xứng tự phát. Các boson này tương tác với các trường Higgs và fermion, tạo ra các tương tác mới trong mô hình. Phần này phân tích chi tiết khối lượng của các trường chuẩn mang điện và vai trò của chúng trong việc mở rộng Mô Hình Chuẩn.
3.2. Khối lượng trường chuẩn trung hòa và ứng dụng
Các trường chuẩn trung hòa trong Mô Hình 331 bao gồm boson Z và Z', với khối lượng được xác định thông qua sự phá vỡ đối xứng. Các boson này có thể được sử dụng để giải thích các hiện tượng vật lý mới, như sự vi phạm số lepton và sự chuyển hóa giữa các thế hệ neutrino. Phần này đánh giá giá trị thực tiễn của các trường chuẩn trung hòa trong việc mở rộng hiểu biết về vật lý hạt cơ bản.
