Authors:	Bauer, Astrid
Title:	Verwendung von Präzisionsmessungen zur Eingrenzung von Effekten jenseits des Standardmodells mittels eines effektiven feldtheoretischen Zugangs
Online publication date:	12-Jan-2007
Year of first publication:	2007
Language:	german
Abstract:	Es gibt kaum eine präzisere Beschreibung der Natur als die durch das Standardmodell der Elementarteilchen (SM). Es ist in der Lage bis auf wenige Ausnahmen, die Physik der Materie- und Austauschfelder zu beschreiben. Dennoch ist man interessiert an einer umfassenderen Theorie, die beispielsweise auch die Gravitation mit einbezieht, Neutrinooszillationen beschreibt, und die darüber hinaus auch weitere offene Fragen klärt. Um dieser Theorie ein Stück näher zu kommen, befasst sich die vorliegende Arbeit mit einem effektiven Potenzreihenansatz zur Beschreibung der Physik des Standardmodells und neuer Phänomene. Mit Hilfe eines Massenparameters und einem Satz neuer Kopplungskonstanten wird die Neue Physik parametrisiert. In niedrigster Ordnung erhält man das bekannte SM, Terme höherer Ordnung in der Kopplungskonstanten beschreiben die Effekte jenseits des SMs. Aus gewissen Symmetrie-Anforderungen heraus ergibt sich eine definierte Anzahl von effektiven Operatoren mit Massendimension sechs, die den hier vorgestellten Rechnungen zugrunde liegen. nWir berechnen zunächst für eine bestimmte Auswahl von Prozessen zugehörige Zerfallsbreiten bzw. Wirkungsquerschnitte in einem Modell, welches das SM um einen einzigen neuen effektiven Operator erweitertet. Unter der Annahme, dass der zusätzliche Beitrag zur Observablen innerhalb des experimentellen Messfehlers ist, geben wir anhand von vorliegenden experimentellen Ergebnissen aus leptonischen und semileptonischen Präzisionsmessungen Ausschlussgrenzen der neuen Kopplungen in Abhängigkeit von dem Massenparameter an. Die hier angeführten Resultate versetzen Physiker zum Einen in die Lage zu beurteilen, bei welchen gemessenen Observablen eine Erhöhung der Präzision sinnvoll ist, um bessere Ausschlussgrenzen angeben zu können. Zum anderen erhält man einen Anhaltspunkt, welche Prozesse im Hinblick auf Entdeckungen Neuer Physik interessant sind. The standard model of elementary particle physics (SM) is perhaps the most significant theory in physics. It describes the interacting matter and gauge fields at high prescision. Nevertheless, there are a few requirements, which are not fulfilled by the SM, for example the incorporation of gravity, neutrino oscillations and further open questions. On the way to a more comprehensive theory, one can make use of an effective power series ansatz, which describes the SM physics as well as new phenomena. We exploit this ansatz to parameterize new effects with the help of a new mass scale and a set of new coupling constants. In the lowest order, one retrieves the SM. Higher order effects describe the new physics. Requiring certain properties under symmetry transformations gives a proper number of effective operators with mass dimension six. These operators are the starting point of our considerations. First, we calculate decay rates and cross sections, respectively, for selected processes under the assumption that only one new operator contributes at a time. Assuming that the observable's additional contribution is smaller than the experimental error, we give upper limits to the new coupling constant depending on the new mass scale. For this purpose we use leptonic and certain semileptonic precision data. On the one hand, the results presented in this thesis give physicists the opportunity to decide, which experiments are good candidates to increase precision. On the other hand, they show which experiment has the most promising potential for discoveries.
DDC:	530 Physik 530 Physics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-902
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-12270
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen