Testing the validity of the Randall-Sundrum Model with flavor physics, and a Higgs decay
Date issued
Authors
Editors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
License
Abstract
Das Standard Modell der Teilchenphysik beschreibt die Natur in einer eleganten und sehr genauen Art und Weise. Allerdings gibt es immer noch offene Fragestellungen, wie z.B. das Hierarchieproblem. Einer der vielversprechendsten Kandidaten für ein neues Physikmodell ist das Randall Sundrum Modell, das sich mit vielen dieser offenen Fragen beschäftigt und neue Teilchen vorhergesagt. Dafür wird das Standard Modell wird mit einer Extradimension erweitert. In dieser eleganten und natürlichen Weise erklärt das Randall Sundrum Modell sowohl das Hierarchieproblem als auch das Flavor Hierarchieproblem durch eine Lokalisierung der Teilchen entlang der Extradimension.
Das Ziel dieser Dissertation ist ein Gültigkeitstest des Randall Sundrum Modell mit einem Higgszerfall und der Flavorphysik. Zuerst wird im Randall Sundrum Modell im der loop-induzierte Zerfall des Higgsbosons in zwei Photonen betrachtet. Wir zeigen, dass dieser Zerfall sensitiv auf Beiträge neuer Physik ist. Neue Teilchen außerhalb des Standard Modell erscheinen im Loop der Diagramme und geben Beiträge zum Zerfall. Für diesen loop-induzierten Zerfall werden die 5D Propagatoren hergeleitet. Die Amplituden von Diagrammen mit Fermionpropagatoren hängen von der Higgslokalisation im Randall Sundrum Modell ab.
Die Gültigkeit des Randall Sundrum Modells wird untersucht nach einer Erweiterung mit einem skalaren 5D Teilchen, dessen Kopplungen an Fermionen Flavorveränderungen verursacht. Diese Hypothese geht auf eine vermeintliche Struktur im Diphotonkanal der in 2015 genommenen Daten von ATLAS und CMS zurück. Diese Erweiterung durch ein skalares Teilchens ist sehr interessant, obwohl es sich bei der vermeintlichen Struktur in den Daten für eine statistische Fluktuation handelte. Auf dieser Hypothese aufbauend wurde das Randall Sundrum Modell erweitert, eine frühere Arbeit dieser Arbeitsgruppe wiederholt worden. Die damalige Arbeit untersuchte Beiträge von Kopplungen zwischen
Fermionen und geladenen sowie ungeladenen Eichbosonen zu seltenen Standard
Modell Zerfällen. Die vorliegende Dissertation befasst sich mit neutralen Mesonmischungen. Die relative Abweichung zu den SM Werten beträgt O(10^(-5))im Fall von Delta m_{B_d} , O(10^(-8)) im Fall von Delta m_{B_s}, O(10^(-4))im Fall von Delta m_K und O(10^(-14)) im Fall von Br (b -> s mu^{+} mu^{-}). Darüber hinaus werden Beiträge dieser Kopplung sowohl zum elektrischen Dipolmoment des Neutrons als auch zum elektrischen Dipolmoment des Deuterons untersucht. Im Fall des elektrischen Dipolmoments des Neutrons wurde eine
relative Abweichung zum Standard Modell Wert von O(10^(-3)), während im
Fall des elektrischen Dipolmoments des Deuterons eine relative Abweichung zum Wert der Standard Modell Rechnung um einen Faktor bis zu 10^5 gefunden worden ist.