2
LỜI CẢM ƠN
.
viên
mình.
r
Cao Nguyên
L
công. mình.
09 4
H
3
Contents
6
MÔ HÌNH RANDALL SUNDRUM 9
9
10
17
18
20
Wise 21
24
γμ
KHI CHÙM
μ
24
24
24
25
27
Feynman theo kênh u 27
27
29
29
4
29
2.4.
kênh u 31
32
-
γμ
KHI CHÙM
-
μ
33
33
33
34
35
35
36
ion theo kênh t 37
trái 37
38
3.4. 39
3.4.1.
39
5
40
40
-
γμ
41
4.1. 41
45
47
49
6
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
trong
7
Randall
Mô hình Randall
Sự sinh radion từ va chạm
” làm
2. Mục đích nghiên cứu
3. Phương pháp nghiên cứu
-
-
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
-
.
-
sinh
radion.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn
Sundrum.
8
6. Bố cục khóa luận
4
Sundrum.
khi
chùm
-
μ
Bình
khi chùm
-
μ
phân
IV:
.
9
CHƯƠNG I
MÔ HÌNH RANDALL – SUNDRUM
1.1 Tác dụng và khoảng bất biến của mô hình
1
. Không
th de Sitter space).
2
μ
(x , )
và
μ
(x ,- )
là
1
/ Z
2
chín
0
và
π
0
trong Brane
IR Brane, SM Brane,
hay TeV
π
μ
(x , )
2 M N
MN
ds = G dx dx
μ ν μ 2
μν μ
= G dx dx + 2G dx dx + G d
. (1.1)
MN
μ
G
old, nên lúc này ta
có:
2 μ ν 2
μν
ds = G dx dx + G d
.
(1.2)
I
vis μ
μν MN
g = G (x , = π)
và
hid μ
μν MN
g = G (x , = 0)
.
10
gravity vis hid
S = S + S + S
. (1.3)
t
π
43
gravity
-π
S = d x d G( Λ 2M R)
(1.4a)
4
vis vis vis vis
S = d x g ( L V )
(1.4b)
4
hid hid hid hid
S = d x g ( L V )
(1.4c)
MN
,
1.2 Lời giải phương trình Einstein và khoảng bất biến trong trường hợp cổ
điển
vis
= L
hid
= 0, còn V
vis
và V
hid
π
4 3 4
vis vis vid vid
-π
S = d x d G( Λ 2M R) d x( g V g V )
π
43
-π
= d x d G( Λ 2M R)
11
vis vis hid vid
gVδ( π) g V )δ( )
. (1.5)
= 0
và =
MN
:
π
43
MN
-π
δ
S = δS = d x d G ( Λ 2M R)
δG
MN
vis vis hid vid
gVδ( π) g V )δ( ) δG .
(1.6)
Ta có:
MN
MN
GG
δG
δG 2
,
MN
MN
MN
GR
δ GR
(R ) G
δG 2
,
μν is
is
μν
MN
MN
Gg
δg
δδ
δG 2
v
v
,
μν hid
hid
μν
MN
MN
Gg
δg
δδ
δG 2
.
δS 0
có
MN
MN MN
3
GR
1
G(R ) GG
24M
vis μν
vis vis μν M N
+ V g g δ δ δ( π)
hid μν
hid hid μν M N
+ V g g δ δ δ( )
. (1.7)
12
μ ν μ ν
μν μν
G dx dx f( )η dx dx
,
f( )
2ζ( )
f( ) e
(
2ζ( )
μν μν
G = ηe
,
(1.8)
và
μν
η = diag( 1, 1, 1, 1)
và
2 2 2
C
G d = r d
hay
2
C
G = r
c
g
c
2ζ( )
2ζ( )
2ζ( )
MN
2ζ( )
2
C
e 0 0 0 0
0 e 0 0 0
G =
0 0 e 0 0
0 0 0 e 0
0 0 0 0 r
. (1.9)
22ζ( ) μ ν 2 2
μν c
ds = e η dx dx r d
. (1.10)
Ta có:
vis μ
μν MN
g = G (x , = π)
μν
= G ( = π)
2ζ(π)
2ζ(π)
2ζ(π)
2ζ(π)
000
e
00
0e
=
0
0 0 e
0 0 0 e
2ζ(π)
μν
= ηe
. (1.11)
hid μ
μν MN
g = G (x , = 0)
μν
= G ( = 0)
13
2ζ(0)
2ζ(0)
2ζ(0)
2ζ(0)
e 0 0 0
0 e 0 0
=
0 0 e 0
0 0 0 e
2ζ(0)
μν
= ηe
. (1.12)
28ζ( ) 4
MN C C
G = detG = r e G r e
p p p p k p k
μν μpν p μν ν μp pk μν νk pμ
R = R = Γ Γ + Γ Γ Γ Γ
p p p p k p k
p p p pk k p
R = R = Γ Γ + Γ Γ Γ Γ
p p p p k p k
μ μp p μ μp pk μ k pμ
R = R = Γ Γ + Γ Γ Γ Γ
p p p p k p k
μ pμ p μ ν p pk μ μk p
R = R = Γ Γ + Γ Γ Γ Γ
A AD
BC C DB B DC D BC
1
= G ( G G G )
2
μν μν
-2ζ( ) 2 -2ζ( )
μν
22
cc
2
μμ
ηη
R= ζ"( )e + 4ζ' ( ) e ,
rr
R4ζ"( ) ζ' ( ) ,
R =R =0.
(1.13)
MN μν
MN μν
R = G R = G R + G R
μν μν
μν 2ζ( ) 2ζ( ) 2 2ζ( )
22
cc
ηη
R= η e ζ"( )e + 4ζ' ( ) e
rr
2
2
c
1
4 ζ"( ) ζ' ( )
r
14
2
2
2 2 2 2
c c c c
4 16ζ' ( ) 4 4
R= ζ"( ) + ζ"( ) ζ' ( )
r r r r
2
2
c
4
R = 2ζ"( ) 5ζ' ( )
r
( 1.14)
a có:
μν μν
24ζ( )
c
RG
00
1
r e R
RG
2
00
μν
4ζ( ) 4ζ(π) 2ζ(π) μ ν
c vis μν M N
3
G
0
1
r e V e η e δ δ δ( π)
G
4
0
M
4ζ(0) 2ζ(0) μ ν
hid μν M N
Ve η e δ δ δ( )
. (1.15)
24ζ( ) 4ζ( )
cc
3
11
r e (R G R) = r e G
2 4M
2
23
c
6ζ' '
=
r 4M
(1.16)
μν
24ζ( ) 4ζ( )
c μν μν c μν
3
11
r e (R G R) = ( r e G
2 4M
2ζ(π) 2ζ(0)
vis hid
+ V e ( ) + V e δ( )
. (1.17)
hid vis
2 3 3
c c c
VV
3 "( )
= δ( ) δ( π)
r 4M r 4M r
. (1.18)
(1.16) và (1.18).
15
2
23
c
6ζ' ( )
=
r 4M
ζ > 0
ζ( ) = ζ( 2π)
ζ( ) = ζ( )
(1.19)
,
2
3
Λ
k = (k 0)
24M
(1.20)
c
ζ = kr + C
.
c
ζ(0) = 0 C 0
ζ(π) = kr π
c
ζ = kr
. (1.21)
2), ( -,
0
π
2π
-
π
-2π
σ(π )
σ
16
Hình 1.1
Xét chu kì (-, ), t
c
c
ζ' = kr sign( )
ζ" = kr sign'( )
1 khi > 0
sign( ) =
-1 khi < 0
Và
sign'( ) = 2ζ( )
( π, π)
ta có:
c
ζ'' = 2kr δ(φ)
(1.22)
Xét chu kì (0, 2), t
cc
ζ = kr ( π) + kr π
Nên
c
ζ" = 2kr ( π)
. (1.23)
c
ζ'' = 2kr [δ( ) δ( π)]
. (1.24)
17
2
c
c hid
33
c hid
23
c vis
c vis
3
c
r
2kr = V
12M r V = 24kM
r V = 24kM
2kr = V
12M r
(1.25)
23
= 24k M
c
-2kr
2 μ ν 2 2
μν c
ds = e η dx dx r d
. (1.26)
1.3 Khối lượng Planck trong 4D
c
2kT(x)
2 μ ν 2 2
μν
μν
ds = e η h ( ) dx dx T (x)dx
, (1.27)
μν
h
μν
G
μν
μν μν
g (x) = ηh
(1.28)
c
là VEV (vacuum
EV r
c
-4
eV
c
π
43
gravity
π
S = d x d G( 2M R)
(1.29)
Ta có:
2kr
2kr
μν μν
R e R
G = e g
c
(1.30)
18
R
μν
g (x)
và
4kr
c
MN
MN
G gr e
R = G R
c
(1.31)
π
4kr 2kr
43
gravity c
π
S = d x d gr e ( 2M e R)
cc
. (1.32)
42
gravity P1
S = d x g2M R
. (1.33)
c
π
2kr
23
P1 c
π
M = r M d e
c
2kr
3
c
c
π
1
= 2r M ( )e
0
2kr
c
3
2kr π
M
= (1 e )
k
. (1.34)
r
c
1.4 Khối lượng Higgs
trên 3
c
2kr π
vis
μν μν
g = e g
(1.35)
19
Ta có:
2
4 μν + 2 2
Higgs vis μ ν 0
S = d x g g (D H) (D H) λ( v )H
(1.36)
0
, do
c
c
c
4kr π
vis
2kr π
vis
μν μν
2kr π
μν μν
vis
g e g
g e g
g e g
(1.37)
Nên ta có:
c
2
2kr π
4 μν + 2 2
Higgs vis μ ν 0
S = d x g e g (D H) (D H) λ( H v )
(1.38)
c
c
2kr π
phys
2kr π
22
0
H e H
v = v e
(1.39)
sóng ta có:
4 μν + 2 2
Higgs μ phys ν phys phys phys 0
S = d x g g (D H ) (D H ) λ(H H v )
.
(1.40)
c
kr π
0
v e v
. (1.41)
c
kr π
0
m e m
(1.42)
0
0
= M
pl
= 10
19
GeV thì
m 1TeV
.
20
m
0
nào trên 3
1.5 Tại sao phải cần có Orbifold
nhóm Lorentz. Trong không -
M N MN
, = 2η
(1.43)
ây là:
5 5 0 1 2 3
iγ γ γ γ γ
. (1.44)
5
0 1 2 3 4 5
γ γ γ γ γ γ 1
, nói cách khác
Hình 1.2: C
0
0
0
21
2
[7]
các hàm Z
2
LR
Q(x, ) = Q (x, ) + Q (x, )
(n) (n)
LR
n=0
Q (x)cos(n ) Q (x)sin(n )
LL
RR
Q (x, ) = Q (x, )
Q (x, ) = Q (x, )
. (1.45)
L
L
trong MHC
.
Tuy nhiên mode
không
R
cc
LL
cc
LR
cc
RR
q ( ) = q ( )
q = q + q
q ( ) = q ( )
. (1.46)
1.6 Cơ chế Goldberger – Wise
V
hid
và V
vis
bán kính compact r
c
có giá
2kT(x)
2 μ ν 2 2
μν
ds = e η (x)dx dx T (x)d
(1.47)
ó
22
b. Lý
Trong
Goldberger
(x,y)
π
4 MN 2 2 2 2
M N h h
-π
1
S = d x d G g Φ Φ m λ ( v ) δ( )
2
2 2 2
vv
λ ( v ) δ( π)
(1.48)
MN
h hid
λV
,
ν vis
λV
4ζ
2 2 2 2 2
v v h h
2
e δ( π) δ( )
( ) m = 4λ ( v ) +4λ ( v )
T (x) T(x) T(x)
(1.49)
g
T(x)
2ζ vζ vζ
( ) = e Ae + Be
, (1.50)
2
2
m
v = 4 +
k
.
23
2 2vkT(x)π 2 2vkT(x)π
V [T(x)] = k(v + 2)A [e 1] + (k 2)B [1 e ]
2 2 2 4kT(x)π 2 2 2
h h v v
+ λ (Φ (0) v ) + λ e (Φ (π) v )
. (1.51)
có
và các brane.
22
hh
k[(v 2)A (2 v)B] 2λ Φ(0)(Φ (0) v )=0
(1.52)
2kT(x)π vkT(x)π vkT(x)π 2 2
vv
ke [(2 ν)e A (2 v)e B] 2λ Φ(π)(Φ (π) v )=0
(1.53)
() có trung bình chân không trên các
brane sao cho () = (0) = v
h
và () = v
v
h
,
v
(2 v)kT(x)π 2vkT(x)π
vh
A = v e e v ,
(1.54)
(2 v)kT(x)π 2vkT(x)π
vh
B = v e (1 e )v ,
(1.55)
-kT(x)
2
2
m
4k
ò
4kT(x)π kT(x)π 2
vh
V [T(x)] = 4ke (v v e )
ò
2 4kT(x)π kT(x)π 2
h h V h
k[v v e (v v e )
ò
ò
(4 )kT(x)π kT(x)π 2
h v h
V e (2v v e )] ( )
ò
ò
. (1.56)
2
h
2
v
v
4k
<T(x)> = r = ln( ).
πm v
(1.57)
24
2
2
m
k
-1
( hàm
kr 10
1.7. Kết luận
Mô hình Randall Sundrum
,
CHƯƠNG II
BÌNH PHƯƠNG BIÊN ĐỘ TÁN XẠ CỦA SỰ SINH RADION TỪ VA CHẠM
γμ
KHI CHÙM
μ
CHƯA PHÂN CỰC
radion
γμ
khi các
chùm
μ
các kênh này.
2.1. Sự sinh radion theo kênh s
2.1.1. Giản đồ Feynman theo kênh s
muon và photon
radion và muo
1 2 1 2
μ p + γ p μ k k
,
25
1
, p
2
1
, k
2
μ
Hình 2.1.
-
μ
-
γμ
2.1.2. Bình phương biên độ tán xạ
này là:
s μ
μ
s1 μ 2 1
22
s μ
q + m
1
M u(k ) 1 ε (p ) ieγ u(p )
λ' q - m
μ
μ 2 1 s μ 1
22
s μ
-ie
ε (p )u(k ) q + m γ u(p )
λ' q - m
, (2.1)
s 1 2
q = p + p
.
s
:
+* ν
s ν 2 1 s μ 1
22
s μ
ie
M ε (p ) u(k ) q + m γ u(p )
λ' q - m
* ν
ν 2 1 s μ 1
22
s μ
ie
ε (p )u(p )γ q + m .u(k )
λ' q - m
. (2.2)
2
+
s s s
spins,pol
M M M
1
μk
2
k
1
μp
2
γp
s
μq
26
2
μν
2
2 2 2
s μ
( g )
λ' q + m
e
μν
1s μ 1 1 s μ 1
u(k ) q + m γ u(p )u(p )γ q + m u(k )
2
μ
1 μ s μ 1 μ μ s μ
2
2 2 2
s μ
Sp (k + m ) q + m γ (p +m )γ q + m .
λ' q + m
e
(2.3)
μ
1 μ s μ 1 μ μ s μ
I Sp (k + m ) q + m γ (p + m )γ q + m
.
Ta có:
2
1s μ s μ 1 μ
I Sp (k q + m q + m k m )
μ μ μ 2 μ
1 μ s 1 μ μ μ μ s μ μ
(γ p γ q + γ p γ m + m γ γ q + m γ γ )
μ 2 μ 2 μ
1 s 1 μ s μ 1 s μ μ s 1 μ
Sp k q γ p γ q + m Sp k q γ γ + m Sp q γ p γ
2 μ 2 μ 2 μ
μ s μ s μ 1 1 μ μ 1 μ s
+ m Sp q γ γ q + m Sp k γ p γ + m Sp k γ γ q
2 μ 4 μ
μ 1 μ s μ μ
+ m Sp γ p γ q + m Sp γ γ
2 2 2
1 s 1 s s 1 1 μ 1 s μ s 1
8 2(k q )(p q ) q (k p ) +16 m k q 8m q p
2 2 2 2 2 4
μ s μP 1 1 μ 1 s μ 1 s μ
+ 16m q 8m (k p )+ 16m (k q ) 8m (p q )+ 16m
2 2 2
1 s 1 s s 1 1 μ 1 s μ s 1
8 2(k q )(p q ) q (k p ) + 32 m (k q ) 16m (q p )
2 2 2 4
μ s μ 1 1 μ
+ 16m q 8m (k p )+ 16m
.
3
2
2
22
s 1 s 1 s s 1 1 μ 1 s
2
2 2 2
s μ
M 8 2(k q )(p q ) q (k p ) + 32 m (k q )
λ' q + m
e
2 2 2 2 4
μ s 1 μ s μ 1 1 μ
16m (q p )+ 16m q 8m (k p )+ 16m
. (2.4)