DSpace at VNU: Nghiên cứu quá trình phân rã điện yếu trong gần đúng 1 photon μe μ e ν ν γ

Nghiên cứu quá trình phân rã điện yếu trong gần
đúng 1 photon μ  e  ν  ν  γ
μ

e

Chu Văn Thịnh
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán; Mã số: 60 44 01
Người hướng dẫn: GS.TSKH. Nguyễn Xuân Hãn
Năm bảo vệ: 2011

Abstract: Trình bày quá trình phân rã muon: yếu tố ma trận của quá trình
phân rã; tốc độ phân rã của quá trình. Tìm hiểu đóng góp của bổ chính
tương tác điện từ cho phân rã muon: giới thiệu cách tìm biên độ của phép
dời chuyển cho quá trình; phương pháp cho quá trình; phương pháp điều
chỉnh thứ nguyên cho quá trình.
Keywords: Vật lý toán; Quá trình phân rã; Tương tác photon; Ma trận;
Điện từ
Content
Quá trình phân rã muon m ® e + n%e + nm , xảy ra do tương tác yếu là một quá trình
phân rã điển hình đã được thực nghiệm và lý thuyết nghiên cứu từ lâu. Việc tính thêm sự
đóng góp của tương tác điện từ vào quá trình này m ® e + n%e + nm + g có ý nghĩa xem
xét quá trình phân rã với sự hấp thụ và bức xạ photon vì các hạt tham gia phân rã có
mang điện tích. Bài toán này có ý nghĩa trong việc xây dựng lý thuyết thống nhất điện
yếu. Các lượng tử của trường điện từ là các photon với khối lượng nghỉ bằng không, nên
phân kỳ hồng ngoại sẽ xuất hiện trong tất cả các quá trình vật lý mà ta xem xét. Mục đích
chủ yếu của luận văn này là giới hạn nghiên cứu quá trình phân rã điện yếu trong gần
đúng một photon thực m ® e + n%e + nm + g , và đi sâu vào các phương pháp khử phân

kỳ hồng ngoại khác nhau: Phương pháp l min và phương pháp điều chỉnh thứ nguyên,
đồng thời tiến hành so sánh các kết quả thu được.
Nội dung luận văn Thạc sĩ này bao gồm phần mở đầu, hai chương, kết luận, tài liệu
dẫn và hai phụ lục, chúng được trình bày theo trình tự sau:
Chương 1. Ta nghiên cứu quá trình phân rã m ® e + n%e + nm do tương tác yếu gây
nên, và tính tốc độ phân rã của quá trình này. Chương này gồm hai mục:
Mục 1.1. ta viết Hamiltonien tương ứng m ® e + n%e + nm , vẽ sơ đồ phân rã ở bậc
thấp nhất của lý thuyết nhiễu loạn theo hằng số tương tác yếu G, viết yếu tố S – ma trận.
Từ yếu tố S – ma trận rút ra được biểu thức cho biên độ bất biến của phép dời chuyển

T fi( m) ứng với quá trình kể trên.
Mục 1.2. ta tính tốc độ phân rã dựa trên công thức tổng quát và biểu thức biên độ
của phép dời chuyển, tương ứng với giản đồ Feynman đã tìm được ở mục 1.1.
Chương 2. Dành cho việc tính toán thêm bổ chính ở bậc thấp nhất của tương tác
điện từ cho quá trình phân rã m ® e + n%e + nm gây nên bởi tương tác yếu, có nghĩa trong
gần đúng một photon thực mềm m ® e + n%e + nm + g . Chương này gồm ba mục:
Mục 2.1. Giới thiệu cách tìm biên độ của phép dời chuyển cho quá trình

m ® e + n%e + nm + g bằng cách tổng quát hóa các kết quả đã nhận được ở mục 1.2. của
chương 1.
Mục 2.2. Dành cho việc giới thiệu phương pháp l min và vận dụng nó vào việc tách
phân kỳ hồng ngoại trong biên độ của phép dời chuyển đã tìm được ở mục 2.1.
Mục 2.3. Chúng tôi giới thiệu phương pháp điều chỉnh thứ nguyên và áp dụng nó
cho phân kỳ hồng ngoại trong bài toán này.
Kết quả của luận văn thu được gồm :
- Đã tìm được biểu thức cho tốc độ phân rã của quá trình

m ® e + n%e + nm , gây bởi tương tác yếu. Biểu thức cho tốc độ phân rã là

hữu hạn W 0 =

G 2m m5
192p 3

.

- Nghiên cứu lượng bổ chính điện từ trong gần đúng một photon thực
cho quá trình này m ® e + n%e + nm + g , phân kỳ hồng ngoại đã xuất hiện
trong yếu tố ma trận, và được khử theo hai cách: phương pháp l min , và
phương pháp điều chỉnh thứ nguyên. Biểu thức cho tốc độ phân rã của
quá trình m ® e + n%e + nm + g , chứa phân kỳ.
- So sánh kết quả cho biểu thức tốc độ phân rã của quá trình có bổ
chính, rút ra được sự liên hệ những tham số của hai cách khử trên.

References
Tiếng Việt
[1] Nguyễn Ngọc Giao (2001), Hạt cơ bản, nhà xuất bản Đại học Quốc gia
TP Hồ Chí Minh.
[2] Nguyễn Xuân Hãn (1996), Cơ sở lý thuyết trường lượng tử, nhà xuất bản
Đại học Quốc gia Hà nội.
[3] Hoàng Ngọc Long (2006), Cơ sở vật lý hạt cơ bản, nhà xuất bản thống kê.

Tiếng Anh
[4] A.I. Akhiezer and V.B.Berestetskii, Quantum Electrodynamics, New
you, 1995.
[5] M. Bilenky, J. Hosek, Glashow-Weinberg-Salam Theory of Electroweaks
Interactions and the Neutral Currents, Phys. Rep, 90C(1982)73.
[6] D. Bailin, Weak Interactions, Adam Hilger, Ltd. Brisol, 1982.
[7] N.N. Bogoliubov and D.V. Shirkov, Introduction to the Theory of

Quantized Fiels, 3rd Edition, John Wiley & Sons, New York, 1984.
[8] K.E. Erikson, Nuovo Cimento 19 (1961) 1010


[9] R. Gastmans and R. Meuldermans, Nucl. Phys. B63(1973)277.
[10] G. ’t Hoof and M.Veltman, Nucl. Phys. B44(1972) 189.
[11] J.M. Jauch and F.Rohrlich, Theory of Photons and Electrons(Addison-Wesley
reading, Mass.1955) ch.16.
[12] T. Kinoshita, J.Math,Phys, 3(1962)650.
T.D. Lee and M.Nauenberg, Phys.Rev.133(1964)B1549.
[13] G. Marques and N.Papanicolaou, Infrared Problems in Quantum
Electrodynamics; Reduction of Cohenrentstates and Cross Section
Fromulae, NYU preprint TR17/74 and References therein.
[14] W. Marciano, Nucl.Phys.B84(1975)132.
[15] S. Weiberg Recent Progress in the Gauge Theories of the Weak,
Electromagnetic and Strong Interactions, Rev. Mod. Phys. 46(1974)255
[16] T-Y. Wu and W-Y Pauchy Hwang, Relativistic Quantum and Quantum Fiels,
World Sienticfic, 1990
[17] D.R. Yeine, S.Cfraustchi and H.Suura, Ann. Of Phys. 13(1961)379
and Referencestherein.