Massa neutrino dirac dan pemekaran model GWS

DAMANIK, Asan, Promotor Dr. Arief Hermanto, M.Sc

2008 | Disertasi |

Diajukan model pemekaran GWS dengan memperkenalkan dua buah medan Higgs (satu bidublet dan satu dublet dari grup SU(2)) dalam model simetri kidal - tak kidal yang didasarkan pada grup tera SU(2) ® U(1). Digunakan asumsi bahwa medan Higgs tidak mengenal kiralitas sedangkan medan fermion tunduk pada kiralitas. Dengan meminimumkan potensial Higgs serta memilih nilai harap vakum Higgs dengan pola tertentu, model pemekaran ini memprediksi adanya boson bermuatan masif dengan massa MwR, MwL, boson netral dengan massa Mw3, Mz , dan foton yang tidak bermassa. Massa boson-boson ini terkait dengan nilai-nilai parameter yang ada dalam potensial Higgs. Model ini juga dapat menghasilkan MwR > > MwL sehingga nilai kopling Fermi arus bermuatan tak kidal G FR sangat kecil dibandingkan terhadap nilai kopling Fermi arus bermuatan kidal G Fn. Karena nilai G Fn < < G FL, kontribusi interaksi arus bermuatan tak kidal dalam interaksi lemah sangat kecil dibandingkan kontribusi interaksi arus bermuatan kidal. Dominasi interaksi arus bermuatan kidal untuk interaksi lemah pada energi rendah ( dikenal sebagai interaksi V-A) dapat dipahami sebagai akibat massa boson bermuatan WR yang sangat besar dibandingkan terhadap massa boson WL. Model pemekaran yang diajukan dalam disertasi juga dapat menjelaskan massa neutrino yang sangat kecil yang dihasilkan dari mekanisme bak-seesaw. Massa neutrino yang diperoleh adalah m1 = 0, 000043 e V, m2 = 0, 008888 e V, dan m3 = 0,149483 eV untuk p = 8, 4 x 10-11 atau m1 = 0, 000015 eV, m2 = 0, 003032 eV, dan m3 = 0, 050990 e V untuk p = 2, 9 x 10-11 . Kelebihan model pemekaran GWS ini dibandingkan terhadap model-model pemekaran menggunakan simetri kidaltak kidal yang telah diajukan sebelumnya adalah pada penggunaan medan Higgs untuk merusak simetri yang minimal (hanya dua buah medan Higgs) dan prediksi model terhadap eksistensi massa neutrino yang sangat kecil bertipe Dirac.

We propose a model to extend the GWS model by introducing two Higgs fileds (one bidoublet and one doublet of SU(2) group) in the scheme of left-right symmetry model based on SU(2) ® U(l) gauge group. We use an assumption that the Higgs fields are blind on chirality, meanwhile the fermions fields are fully chiral. Minimizing the Higgs potential and choosing the vacuum expectation values of the Higgs fields with certain patterns, this extended model predicts the existence of the massive charged bosons with masses MwR, MwL, neutral bosons with masses Mw3, Mz, and a photon having no mass. The bosons masses related to the parameters values of the potential Higgs. This model can also produces MwR > > MwL such that the Fermi coupling value for right-handed charged-current G FR is very small compared to the value of Fermi coupling for left-handed charged current G FR. Since G FR < < G FL, the contribution of the right-handed charged current interaction to the weak interaction is very small compared to the left-handed charged current one. The dominant left-handed charged-current interaction in the weak interaction at low energy (known as V-A interaction) can be understood as the consecquency of the charged-boson WR which has a very large mass compared to the charge-boson WL mass. The extended model in this dissertation can also explain the smallness of the neutrinos masses which are generated via the seesaw-like mechanism. The values of the neutrinos masses are m1 = 0.000043 eV, m2 = 0.008888 eV, and m3 = 0.149483 eV for p = 8.4x 10-11 or m1 = 0.000015 eV, m2 = 0.003032 eV, and m3 = 0.050990 eV for p = 2.9 x 10-11 . This model has many advantages compared to the proposed models using left-right symmetry previously, especially on the amount of the Higgs fileds to be used to break the symmetry which are minimal (only two Higgs fields) and prediction of the model on the existency of a very small neutrino masses in Dirac type.

Kata Kunci : Neutrino dirac, Pemekaran model GWS, Glashow Weinberg Salam