KAJIAN BAURAN NEUTRINO TRI-BIMAKSIMAL- CABIBBO (TBC)

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

Matriks Massa Segitiga dan Massa Neutrino Masif dalam Model Seesaw

Lembar Pengesahan JURNAL. Telaah Fundamental Weak Interaction dan Nambu-Goldstone. ( Suatu Penelitian Teori Berupa Studi Pustaka )

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Model Korespondensi Spinor-Skalar

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan

Pendahuluan. Setelah mempelajari bab 1 ini, mahasiswa diharapkan

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Teori Relativitas Umum Einstein

SOAL LATIHAN PEMBINAAN JARAK JAUH IPhO 2017 PEKAN VIII

Matriks Massa Segitiga dan Massa Neutrino Masif dalam Model Seesaw

BAB II PROSES-PROSES PELURUHAN RADIOAKTIF

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Dapat menambah informasi dan referensi mengenai interaksi nukleon-nukleon

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PRISMA FISIKA, Vol. I, No. 1 (2013), Hal ISSN : Analisis Lintasan Foton Dalam Ruang-Waktu Schwarzschild

16 Mei 2017 Waktu: 120 menit

Verifikasi Perhitungan Partial Wave untuk Hamburan!! n

SOLUTION INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA

KAJIAN ANALITIK PERSAMAAN SPINOR FOTON DENGAN EFEK RELATIVISTIK SKRIPSI KHAIRUL RIZKI

Fisika Partikel: Tinjauan Kualitatif

Penentuan Fungsi Struktur Proton dari Proses Deep Inelastic Scattering e + p e + X dengan Menggunakan Model Quark - Parton

EFEK MESON σ PADA PERSAMAAN KEADAAN BINTANG NEUTRON

PERHITUNGAN PENAMPANG LINTANG DIFERENSIAL PROSES PRODUKSI HIPERON-SIGMA TAK BERMUATAN PADA HAMBURAN ELEKTRON-NETRON

iii Banda Aceh, Nopember 2008 Sabri, ST., MT

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Telaah Fundamental Neutrino Dirac dan Majorana dalam Gravitasi Einstein. Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan IPA Universitas Negeri Gorontalo

Mesin Carnot Kuantum Berbasis Partikel Dua Tingkat di dalam Kotak Potensial Satu Dimensi

Setelah Anda mempelajari KB-1 di atas, simaklah dan hafalkan beberapa hal penting di. dapat dihitung sebagai beriktut: h δl l'

PERSAMAAN SCHRÖDINGER TAK BERGANTUNG WAKTU DAN APLIKASINYA PADA SISTEM POTENSIAL 1 D

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

VISUALISASI FISIKA KUANTUM DENGAN MATHEMATICA 5.1

RANCANG-BANGUN PIRANTI IDENTIFIKASI RADIASI ELEKTROMAGNETIK (KASUS DI SEKITAR BERKAS SINAR KATODA)

FISIKA MODERN. Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika,, FMIPA, IPB

BAB I PENDAHULUAN. akibat dari interaksi di antara penyusun inti tersebut. Penyusun inti meliputi

K 1. h = 0,75 H. y x. O d K 2

Medan Elektromagnetik 3 SKS. M. Hariansyah Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Ibn Khaldun Bogor

PELURUHAN RADIOAKTIF

Analisis Metode Lintasan Feynman pada Interferensi 1, 2, 3, dan 4 Celah

FISIKA MODERN. Pertemuan Ke-7. Nurun Nayiroh, M.Si.

BAB FISIKA ATOM. Model ini gagal karena tidak sesuai dengan hasil percobaan hamburan patikel oleh Rutherford.

Analisis Energi Osilator Harmonik Menggunakan Metode Path Integral Hypergeometry dan Operator

Partikel Elementer dan Interaksi Alamiah

Sifat-Sifat Sistem Pendulum Terbalik dengan Lintasan Berbentuk Lingkaran

ILMU FISIKA. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT.

RADIASI BETA (β) RINGKASAN

BINOVATIF LISTRIK DAN MAGNET. Hani Nurbiantoro Santosa, PhD.

MODUL 05 SPEKTRUM ATOM

HAND OUT FISIKA KUANTUM MEKANISME TRANSISI DAN KAIDAH SELEKSI

BAB II DASAR TEORI. A. Kemagnetan Bahan. Secara garis besar, semua bahan dapat dikelompokkan ke dalam bahan magnet. seperti terlihat pada Gambar 2.

DEFORMASI OBYEK TIGA DIMENSI DENGAN METODE LAPLACIAN

PENDAHULUAN. Di dalam modul ini Anda akan mempelajari Gas elektron bebas yang mencakup: Elektron

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

PARTIKEL DALAM SUATU KOTAK SATU DIMENSI

1. (25 poin) Sebuah bola kecil bermassa m ditembakkan dari atas sebuah tembok dengan ketinggian H (jari-jari bola R jauh lebih kecil dibandingkan

Elektron Bebas. 1. Teori Drude Tentang Elektron Dalam Logam

MAKALAH ALJABAR LINIER

Simulasi Geometri Nanoserat Hasil Pemintalan Elektrik

KB.2 Fisika Molekul. Hal ini berarti bahwa rapat peluang untuk menemukan kedua konfigurasi tersebut di atas adalah sama, yaitu:

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

Simulasi Perpindahan Panas pada Lapisan Tengah Pelat Menggunakan Metode Elemen Hingga

Agus Suroso. Pekan Kuliah. Mekanika. Semester 1,

Dualisme Partikel Gelombang

LAMPIRAN. Hubungan antara koordinat kartesian dengan koordinat silinder:

Analisis Vektor. Ramadoni Syahputra Jurusan Teknik Elektro FT UMY

PRISMA FISIKA, Vol. I, No. 1 (2013), Hal. 1-7 ISSN : Visualisasi Efek Relativistik Pada Gerak Planet

Jurnal Math Educator Nusantara (JMEN) Sifat-Sifat Sistem Pendulum Terbalik Dengan Lintasan Berbentuk Lingkaran

1 Energi Potensial Listrik

BAB I Jenis Radiasi dan Interaksinya dengan Materi

PELURUHAN GAMMA ( ) dengan memancarkan foton (gelombang elektromagnetik) yang dikenal dengan sinar gamma ( ).

Partikel sinar beta membentuk spektrum elektromagnetik dengan energi

Soal-Jawab Fisika Teori OSN 2013 Bandung, 4 September 2013

C. Kunci : E Penyelesaian : Diket mobil massa = m Daya = P f s = 0 V o = 0 Waktu mininiumyang diperlukan untuk sampai kecepatan V adalah :

UNIVERSITAS INDONESIA LINTASAN BEBAS RATA-RATA NEUTRINO DI BINTANG QUARK SKRIPSI SAIPUDIN

LATIHAN UJIAN NASIONAL

KIMIA INTI DAN RADIOKIMIA. Stabilitas Nuklir dan Peluruhan Radioaktif

BAB V PERAMBATAN GELOMBANG OPTIK PADA MEDIUM NONLINIER KERR

TE Teknik Numerik Sistem Linear

Keunggulan Pendekatan Penyelesaian Masalah Fisika melalui Lagrangian dan atau Hamiltonian dibanding Melalui Pengkajian Newton

Force selama empat tahun ( ) sebelum bekerja sebagai ahli kimia di Monsanto Chemical Company ( ). Selepasnya dari Monsanto Chemical

FONON I : GETARAN KRISTAL

FISIKA. Sesi TEORI ATOM A. TEORI ATOM DALTON B. TEORI ATOM THOMSON

Operasi Eliminasi Gauss. Eliminasi Gauss adalah suatu cara mengoperasikan nilai-nilai di dalam

FOTOPRODUKSI MESON-ETA PADA PROTON

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Badan Tenaga Nuklir Nasional

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

Eigen value & Eigen vektor

DAFTAR SIMBOL. : permeabilitas magnetik. : suseptibilitas magnetik. : kecepatan cahaya dalam ruang hampa (m/s) : kecepatan cahaya dalam medium (m/s)

Getaran Dalam Zat Padat BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

FUNGSI GELOMBANG DAN RAPAT PROBABILITAS PARTIKEL BEBAS 1D DENGAN MENGGUNAKAN METODE CRANK-NICOLSON

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Koreksi Boson Gauge SU(6) dalam Anomali NuTeV

Apa itu Atom? Miftachul Hadi. Applied Mathematics for Biophysics Group. Physics Research Centre, Indonesian Institute of Sciences (LIPI)

PARTIKEL DALAM BOX. Bentuk umum persamaan orde dua adalah: ay" + b Y' + cy = 0

PENDAHULUAN RADIOAKTIVITAS TUJUAN

MAKALAH PITA ENERGI. Di susun oleh, Pradita Ajeng Wiguna ( ) Rombel 1. Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Fisika dan Teknologi Semikonduktor

Kumpulan Soal Fisika Dasar II

Transkripsi:

KAJIAN BAURAN NEUTRINO TRI-BIMAKSIMAL- CABIBBO (TBC) Muhammad Taufiqi Dosen Pembimbing Agus Purwanto, D.Sc JURUSAN FISIKA Laboratorium Fisika Teori dan Filsafat Alam (LaFTiFA) Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014 1

PENDAHULUAN Model standar interaksi elektro-lemah dibangun dengan simetri grup SU(2)xU(1) Asumsi : Tidak terdapat medan neutrino kiralitas kanan. Karena tidak ada neutrino kanan, massa neutrino tidak dapat dibentuk. Model standard dibangun dengan asumsi neutrino tidak bermassa. Model standard ini direview untuk memperlihatkan Lagrangian keseluruhan, sektor lepton dan quark. Pada tahun 1998, kolaborasi Super- Kamiokande memberikan bukti kuat mengenai kehadiran fenomena osilasi neutrino di alam. 2

Osilasi neutrino ini mensyaratkan neutrino mempunyai massa. Pada 1962, Maki, Nakagawa, dan Sakata pertama kali membuat model dengan bauran neutrino flavor yang berbeda. Penelitian selanjutnya adalah bagaimana menentukan nilai-nilai komponen matrik bauran. Model bauran yang umum, adalah bauran Bimaksimal, Trimaksimal, dan Tri-Bimaksimal. Bauran Tri-Bimaksimal mempunyai nilai matrik bauran yang mendekati eksperimen. Matrik bauran Tri-Bimaksimal masih melakukan pendekatan yang ekstrim, yaitu salah satu sudut baur θ 13 dianggap nol, padahal nilainya kecil tetapi tidak nol 3

Tahun 2012, King mengajukan usulan untuk menggabungkan sudut baur terkecil sektor lepton dengan sudut baur terbesar sektor quark, yang disebut sudut Cabibbo. Bauran seperti ini disebut Bauran Tri- Bimaksimal-Cabibbo. 4

Permasalahan Bagaimana ungkapan matrik bauran Tri- Bimaksimal-Cabibbo, yaitu dengan menghubungkan sudut θ 13 dengan sudut cabibbo θ c dan apa implikasinya. 5

Batasan Masalah Pada tugas akhir ini akan dibahas penurunan Lagrangian interaksi elektrolemah sektor lepton hingga memunculkan fenomena bauran neutrino beserta beberapa model ungkapan matriknya, dan Lagrangian interaksi elektrolemah sektor quark yang berhubungan dengan sudut Cabibbo saja. Kemudian akan hubungkan sudut Cabibbo ini dengan sudut θ 13 yaitu sudut terkecil di bauran sektor lepton. 6

Tujuan Pada penelitian ini akan dibentuk ungkapan matrik bauran neutrino Tribimaksimal-Cabibbo dengan sudut θ 13 dihubungkan dengan sudut cabibbo θ c, dan implikasi apa yang akan diperoleh. 7

Teori Gauge Interaksi Elektrolemah Lagrangian Interaksi Elektromagnetik Dari Lagrangian Dirac Lagrangian ini mempunyai simetri U(1) global, misal, dengan Tetapi Lagrangian ini tidak simetri terhadap transformasi U(1) lokal, kesimetrian dapat dibentuk dengan mengganti 8

Disini diperkenalkan medan vektor A μ yang bertransformasi sebagai Kemudian dibutuhkan suku kinetik untuk medan vektor ini, yang bisa dituliskan 9

Maka bentuk Lagrangian lengkapnya diberikan oleh 10

Teori Interaksi Lemah Postulat Pauli tentang neutrino Fermi membangun hamiltonian proses tersebut analogi dari kasus elektromagnetik, dengan bentuk Dari eksperiman, ditemukan terjadianya pelanggaran paritas pada peluruhan beta. Sehingga diajukan teori neutrino dua komponen. 11

Neutrino kiri memiliki helisitas (proyeksi spin terhadap arah momentum) sebesar - 1, neutrino kanan +1. Dari eksperimen, neutrino merupakan partikel berhelisitas negatif. Diperkenalkan operator paritas 12

Medan kiri dan kanan dinyatakan dengan Diasumsikan komponen dari semua medan yang mengambil peranan dalam interksi lemah adalah komponen kiri, maka rapat hamiltoniannya 13

Teori Interaksi Lemah tidak dapat mendeskripsikan Secara fenomenologis, proses-proses yang berlangsung harus memenuhi syarat berikut 14

Pada saat itu masih dikenal tiga jenis quark, yaitu 15

Hanya bisa dibuat bentuk arus Cabibbo Mengusulkan Tidak Simetris 16

Diusulkan adanya quark keempat Dengan Didapatkan relasi mixing 17

Pembangkitan Suku massa quark Interaksi Yukawa 18

Setalah dilakukan perusakan simetri spontan 19

Dengan Sehingga dapat dituliskan dalam bentuk matrik 20

Matrik M dan M secara umum tidak diagonal, dan dapat didiagonalisasi dengan Suku Massa quark bisa dituliskan 21

Dengan medan fisinya adalah Secara sama 22

Arus bermuatan Dimana, Maka mixingnya 23

Matrik V diparameterisasi dengan Jika dibandingkan mixing quark tiga generasi dengan dua generasi yang diusulkan cabibbo, maka didapatkan 24

Pembangkitan Suku massa lepton Interaksi Yukawa Secara sama dengan quark, bisa didapatkan Bentuk umum tidak diagonal. Didiagonalisasi dengan (terlalu melompat) 25

Akan didapat Arus bermuatan 26

Didapatkan Dan mixingnya 27

Bauran Neutrino Osilasi Neutrino dalam Vakum Neutrino memiliki tiga generasi, yaitu neutrino elektron, neutrino muon, dan neutrino tau. Neutrino tiga generasi merupakan keadaan mixing dari tiga neutrino keadaan eigen bermassa, yaitu Dengan matriks bauran 28

Bentuk probabilitas transisi neutrino 29

Dengan asumsi hierarki normal massa neutrino Diperoleh probabilitas survival neutrino 30

Bauran Neutrino Parameterisasi Matriks Bauran PMNS Didefinisikan matriks bauran Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata (U PMNS ) yang diparameterisasi oleh tiga sudut baur dan tiga fasa CP. 31

Bauran Bimaksimal Dibangun dengan 2 asumsi: 1. Osilasi maksimum neutrino surya sehingga probabilitas survivalnya adalah minimum. 2. Osilasi maksimum neutrino atmosferik. Dengan menggunakan persamaan osilasi neutrino dan satu data eksperimen CHOOZ, diperoleh nilai parameter matriks bauran CP kekal 32

Sehingga bentuk matriks bauran bimaksimal Dan modulus absolut kuadrat matriks bauran 33

Bauran Trimaksimal Bauran trimaksimal mengharuskan nilai absolut seluruh elemen dari matriks bauran adalah sama. Dari hubungan uniteritas maka dipenuhi oleh Kemudian diperoleh nilai parameter matriks bauran 34

Sehingga bentuk matriks bauran trimaksimal Dan modulus absolut kuadrat matriks bauran 35

Bauran Tribimaksimal Skema bauran tribimaksimal diajukan oleh Harrison, Perkins, dan Scott [4], disebut juga matriks HPS. Bentuk matriks dibangun dengan menyesuaikan data yang diperoleh dari ekserimen berikut: 1. Data reaktor (CHOOZ/PALO-VERDE/KAMLAND) 2. Data neutrino atmosferik (SUPER-K) 3. Data neutrino surya (SNO/HOMESTAKE/SUPER- K) 36

Diperoleh modulus absolut kuadrat matriks bauran 37

Bauran Tri-bimaksimal-Cabibbo King mengajukan Bentuk matriks dibangun dengan menyesuaikan data yang diperoleh dari ekserimen berikut: 1. Data neutrino atmosferik (SUPER-K) 2. Data neutrino surya (SNO/HOMESTAKE/SUPER- K) 38

Diperoleh nilai sudut baurnya Dengan menggunakan syarat uniteritas Dan didapatkan 39

Ungkapan matrik bauran TBC adalah Dan modulus absolut kuadratnya 40

Kesimpulan 41

Daftar Pustaka King S. F.(2012).Tri-bimaximal-Cabibbo Mixing.arXiv:1205.0506 v2[hep-ph] Ahluwalia D. V.(2012).CP Violating Tri-bimaximal-Cabibbo Mixing.arXiv1206.4779v1[hep-ph] Bilenky S.(2010). Introduction to The Physics of Massive and Mixed Neutrinos. Springer.Germany. Mandl F, Shaw G.(1984).Quantum Field Theory.Wiley-Inter-science.USA. Sari, P..(2005).Model Standar bagi Interaksi Elektrolemah SU (2) x U (1), TUGAS AKHIR, FISIKA ITS. Sagita, N. R.(2013).Kajian Simetri Diskrit A 4 bagi Bauran Neutrino. THESIS. FISIKA ITS. Bilenky, S.M.(1981).Intoduction to Feynman Diagrams and Electroweak Interactions Physics, Basic of Series, Editions Frontieres. Syafa at, M. A.(2006).Simpangan CP pada Peluruhan Kaon Netral. TUGAS AKHIR. FISIKA ITS. 42

Daftar Pustaka Fukuda, Y.(1998).Super-Kamiokande Collaboration, talk by T. Kajita at Neutrino-98, Takayama, Japan.arXiv:hep-ex/9805006. Harison, P.F., Perkins, D. H., Scott, W. G.(2002).Phys. Lett. B 530 arxiv:hep-ph/0202074. Purwanto, A. (2004). Teori Grup dalam Fisika. Laboratorium Fisika dan Filsafat Alam Jurusan Fisika FMIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Maki, Z., N. Nakagawa, Sakata S.(1962). Remarks on the unified model of elementary particles, Prog. Theor. Phys, 28. 43