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Textures, model building, and orbifold gauge anomalies research in three topics in physics beyond the standard model /Schradin, Leslie J., January 2006 (has links)
Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 217-224).
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Spin state detection and manipulation and parity violation in a single trapped ion /Schacht, Michael, January 2000 (has links)
Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2000. / Vita. Includes bibliographical references (p. 376).
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Lattice phenomenology of heavy quarks using dynamical fermionsKhamseh, Ava January 2017 (has links)
The Standard Model of particle physics is believed to be only the low energy limit of a more fundamental theory. In order to determine its range of validity, a major part of theoretical and experimental efforts in physics is dedicated to precision tests of the Standard Model. Lattice QCD is a non-perturbative, first-principles approach to Quantum Field Theory. It plays an important role in flavor physics by providing calculations of non-perturbative strong interaction contributions to weak processes involving quarks. Measurements of hadronic quantities can be used to constrain the Standard Model as well as theories Beyond the Standard Model. The first part of this thesis contains theoretical developments regarding non-perturbative renormalization. A new renormalization scheme, RI/mSMOM, for fermion bilinear operators in QCD at non-vanishing quark mass is presented. In order to investigate the properties of the mSMOM scheme, an explicit one-loop computation in perturbation theory using dimensional regularization is performed. Numerically, vertex functions are generated on the lattice, with an appropriate projector, based on the RI/SMOM scheme and the renormalization factors are extracted. Quantities measured include renormalization of the axial current ZA, required to renormalize the axial current entering the computation of the decay constant and the renormalization of the bag parameter. The second part of this report focuses on flavor physics phenomenology on the lattice. It presents results of the first run of the RBC/UKQCD charm project with (2+1)-flavor Domain Wall fermions. Observables and matrix elements are measured on lattices with Iwasaki gauge action. There are two ensembles at the physical point with inverse lattice spacings 1.73 and 2.36 GeV and a third finer ensemble at 2.76 GeV as well as four other auxiliary ensembles with smaller volumes and heavier pion masses which are used to perform the continuum extrapolations. The quantities measured in the region of the charm quark mass are meson masses, decay constants, the matrix element of the OV V +AA operator, the neutral D-meson mixing parameter B and the SU(3) breaking ratio ξ.
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Search for Colorful Quantum Black Holes Decaying to an Electron-Jet Final State with the ATLAS ExperimentReinsch, Andreas, Reinsch, Andreas January 2012 (has links)
A search for quantum black holes with color charge decaying to one electron and
one quark has been performed using data collected by the ATLAS Experiment at
the Large Hadron Collider corresponding to 2.29 fb−1. No excess over the expected
Standard Model interactions has been observed. Limits are set on the production
cross section for events with one electron and one jet resulting from new physical
phenomena. Models with a combined invariant mass of the electron and jet larger
than or equal to 2.5TeV and a cross section above 2.6 fb are excluded at the 95%
confidence level. This allows the exclusion of a significant part of the parameter
space of quantum black hole models.
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Enhancement in the double Higgs boson production by e+ e− annihilation and physics beyond the standard model. / Aprimoramento na produção em dobro de bóson de Higgs por aniquilação de e+ e− e física além do modelo padrão.Vásquez Tocora, Andrés Felipe 29 March 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The main goal of this dissertation is to show the enhancement of the cross-section for the double Higgs production through pair annihilation by including effective interactions and through the non-perturbative Sommerfeld effect. Bounds to some Wilson coefficients were obtained from such enhancement, this in the scenarios of the future e+ e− -colliders (FCC-ee, ILC, CLIC). In order to achieve this, some computational tools were implemented: FeynRules, FeynArts, FormCalc, and LoopTools. It is also shown the enhancement of the double Higgs production in 2HDM and MSSM, discussing the general framework of these two models. In addition, it is studied the threshold behavior of the cross-section for the double Higgs production when a hidden sector couples to the Higgs boson, yielding resonances below the threshold energy due to non-perturbative effects. We study the Sommerfeld effect in the double Higgs production in the scenario of e+ e− -colliders. The enhancement is discussed as generated from a hidden sector coupled to the Higgs boson. Below and above threshold enhancements are presented. Such analysis is of importance in the ILC project, which will operate up to the threshold energy √s = 250 GeV. The results has been achieved by the use of computational tools like FeynArts, FormCalc, and LoopTools. / O objetivo principal dessa dissertação é, mostrar o aprimoramento da seção de choque para a produção em dobro dos bósons de Higgs, por meio de aniquilação de pares, incluindo interações efetivas e através do efeito não perturbativo de Sommerfeld. De tais aprimoramentos, os limites para alguns coeficientes de Wilson foram obtidos, isso nos cenários de futuros aceleradores de e+e- (FCC-ee, ILC, CLIC). Para atingir estes resultados, algumas ferramentas computacionais foram implementadas: FeynRules, FeynArts, FormCalc e LoopTools. Também, é mostrado o aprimoramento da produção em dobro de bósons de Higgs no “2HDM” e “MSSM”, discutindo o marco geral desses dois modelos. Além disso, foi estudado o comportamento, perto do limite de produção, da seção de choque da produção em dobro dos bósons de Higgs, quando um setor escondido é acoplado ao Higgs, produzindo ressonâncias abaixo da energia limite de produção, devido à efeitos não perturbativos.
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O Seesaw Inverso como mecanismo de geração de pequenas massas para os neutrinosSampieri, Adriano Rodrigues 09 March 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / For a long time it is known that neutrinos have mass and are also able to oscilate
between their flavor states. However, the Standard Model only contain massless neutrinos,
what lead us to believe that, among other known issues of the model, it is not the final
theory. If we want to give an explanation to the neutrino masses we would have to
extend the Standard Model in such a way to naturally accommodate these tiny masses.
A great number of mechanisms appeared for such matters and the Canonical Seesaw
Mechanism was highly accepted for its simplicity and beautifulness. Simple because it
demands the addition of a minimal set of fields possible to obtain the neutrino mass at
the order of sub-eV. Beautiful because it requires the breaking of lepton number at the
scale of Great Unification Theories, bringging effects of high energy theories to low energy
ones. Nevertheless, its beauty has a price. It will be impossible for the Canonical Seesaw
Mechanism to be tested in recent and future experiments, hence new mechanisms emerged
with the possibility of being probed by the experiments. We propose a mechanism based
on the Inverse Seesaw Mechanism, which gives rise to the neutrino mass at sub-eV relying
on a tiny leptonic breaking scale μ ∼ KeV. The Inverse Seesaw is not able to explain,
in a natural way, the smallness of the μ parameter and it is here that our modifications
emerge. With the introduction of new scalar fields and assuming a Z5⊗Z2 symmetry it is
possible to dinamicaly explain the smallness of μ and also recover the Canonical Seesaw
formula for the neutrino masses. Along with that, the right-handed neutrinos are able to
be at the eletroweak scale, hence it is possible to test the model in actual experiments. / Sabemos há vários anos que os neutrinos possuem massa, bem como oscilam entre
seus estados de sabor. No entanto, o Modelo Padrão contém apenas neutrinos sem massa,
o que nos leva a crer, juntamente com outros problemas conhecidos da teoria, que ele não é
a teoria final. Se quisermos explicar as massas dos neutrinos, devemos estender o Modelo
Padrão de tal forma a acomodar estas pequenas massas naturalmente. Muitos mecanismos
com este fim surgiram e o Mecanismo Seesaw Canônico se destacou por sua simplicidade
e beleza. Simples por exigir a menor modificação possível do Modelo Padrão para que
ele seja realizado. Belo pois requer a quebra explícita do número leptônico em uma
escala de energia da ordem da escala das Teorias de Grande Unificação, trazendo efeitos
de teorias a altas energias para teorias a baixas energias. Contudo, sua beleza tem um
preço. Em experimentos recentes e futuros é impossível que o Mecanismo Seesaw Canônico
seja testado, consequentemente novos mecanismos surgiram com a possibilidade de que os
experimentos possam comprová-los. Nossa proposta é baseada no Mecanismo Seesaw
Inverso, cujo objetivo é gerar a massa dos neutrinos da ordem de sub-eV através de uma
pequena escala de quebra do número leptônico μ ∼ KeV. O Seesaw Inverso não é capaz
de explicar de uma forma natural a pequenez do parâmetro μ e é neste ponto que nossas
modificações surgem. Com a introdução de novos campos escalares e assumindo uma
simetria Z5 ⊗ Z2 é possível explicar dinamicamente a pequenez de μ e também recuperar
a fórmula para as massas dos neutrinos obtidas no Seesaw Canônico. Juntamente com
isso, os neutrinos de mão-direita podem ter massas até da ordem da escala Eletro-Fraca,
portanto passa a ser possível que este modelo seja testado em experimentos atuais.
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Supersimetria e o modelo mínimo supersimétrico /Holguín Cardona, Sergio Andrés. January 2005 (has links)
Resumo: A supersimetria é um tópico importante na física teórica atual. Em particular, tem-se dedicado grande esforço no estudo das extensões supersimétricas do Modelo Padrão (SM) desde a década de 80. A incorporação da supersimetria no SM resulta em uma grande quantidade de modelos. O modelo com o conteúdo mínimo de partículas assim como de interações é chamado o Modelo Mínimo Supersimétrico (MSSM). DEvido à supersimetria, todos os modelos supersimétricos apresentam diferenças com relação ao SM. A principal delas, além do conteúdo de partículas, está no setor de Higgs. Em particular, o setor de Higgs do modelo MSSM contem cinco graus de liberdade (cinco bósons de Higgs), diferentemente do SM, que contem apenas um bóson de Higgs. Outra diferença importante no caso do MSSM deve-se à mistura dos estados associados pela supersimetria aos bósons de Gauge e aos bósons de Higgs, chamados gauginos e higgsinos respectivamente, cujos autoestados de massa são conhecidos como charginos e neutralinos. Estas partículas desempenham um papel fundamental na possível descoberta da supersimetria na escala de energia de TeV's. / Abstract: Supersymmetry is a fundamental topic in the actual theoretical physics. In particular, since the 80's, huge efforts have been done studying the supersymmetric extensions of the Standard Model (SM). Including supersymmetry in the SM generates a great amount of models. Among all of these, there is one that involves the minimum number of particles and interactions. This model is known as the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM). Due to the incorporation of supersymmetry, all the extensions have differences in relation with the SM. The most remarkable one, beyond the particles content, lies in the Higgs sector. Particularly, in the MSSM Higg's sector there are five degrees of freedom (five Higgs bosons), in contrast with the SM (just one). Another difference is related wit the higgsino and gaugino mixture. This result in the presence of mass eigenstates known as charginos and neutralinos. The later particles play a fundamental role in the possible test of supersymmetry at the TeV's scales. / Orientador: Fernando Luiz de Campos Carvalho / Coorientador: Rogério Rosenfeld / Mestre
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Limites de unitariedade para vértices quárticos anômalos / Unitarity Limits on Anomalous Quartic VertexEduardo da Silva Almeida 23 March 2018 (has links)
Neste trabalho consideramos extensões do Modelo Padrão contendo vértices quárticos anômalos parametrizados por operadores efetivos de dimensão oito. Estes alteram o comportamento das amplitudes do tipo VV VV , onde V pode ser o fóton, o bóson Z, o bóson W ou o Higgs. Para essa extensão ser consistente, ela tem que obedecer o teorema ótico. Entretanto, as amplitudes geradas por estes operadores efetivos tendem a aumentar conforme a energia do centro de massa aumenta. Estudaremos o comportamento dessas amplitudes e determinaremos se há violação de unitariedade. Para isso utilizamos também o formalismo da base de helicidade. / In this work we consider Standard Model extensions containing anomalous quartic vertex parametrized by effective dimension-eight operators. These modify the behaviour of the scat- tering amplitudes VV VV , where V can be photon, Z boson, W boson and Higgs. To this extension be consistent, it has to obey the optical theorem. However, the amplitudes generated by these effective operators tends to grow as the center of mass energy increase. We will study the behaviour of these amplitudes and we will determine if there is unitarity violation. For this it was also used the helicity base formalism.
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\"Física além do modelo padrão em teorias com dimensões extras\" / Physics Beyond Standard Model in Theories with Extra DimensonsPriscila Massetto de Aquino 27 April 2007 (has links)
O objetivo desta dissertação é estudar teorias que utilizam dimensões extras para explicar os problemas que surgem no Modelo Padrão quando a energia atinge valores muito altos chegando à ordem TeV. Trabalhamos especificamente com modelos com mais de 4 dimensões, onde as dimensões extras são espaciais e compactificadas com o procedimento S1/Z2. Sabemos que o Modelo Padrão é consistente com todos os dados experimentais que medimos até hoje, mas existem muitas razões para esperarmos nova física na escala TeV. Iniciamos o trabalho apresentando os aspectos mais importantes do Modelo Padrão. Seguimos especificando alguns problemas que surgem no Modelo Padrão no limite para altas energias que resultaram na motivação para a criação de Teorias Além do Modelo Padrão. Explicitamos alguns de seus problemas, mas entramos em detalhes no estudo de dois principais: o Problema da Hierarquia e o Problema de Massa dos Férmions. Em seguida, definimos os três tipos de teorias que utilizam dimensões extras para solucionar o Problema da Hierarquia e as apresentamos na ordem em que foram idealizadas. As duas primeiras, denominadas \"Large Extra Dimensions\" (LED) e \"Universal Extra Dimensions\" (UED) utilizam uma métrica plana do espaço-tempo total e são diferentes na definição da propagação dos campos em determinadas dimensões. A \"Warped Extra Dimensions\" (WED) utiliza uma uma métrica curva do espaço-tempo 5-dimensional e soluciona o Problema da Hierarquia de maneira diferenciada. Para finalizar definimos especificamente uma teoria WED e calculamos sua correspondência em uma teoria 4-dimensional. Através desta teoria efetiva, estudamos sua fenomenologia no Large Hadron Collider (LHC) e mostramos como ela se relaciona com a origem dos sabores fermiônicos. Como consequência, mostramos que o Problema de Massa dos Férmions é naturalmente solucionado, e propomos um sinal experimental para testar este aspecto da teoria no LHC. / The goal of this dissertation is to study theories that use extra dimensions to solve the problems that appear in the Standard Model at energies of the order 1 TeV. Specifically, we worked with models with more than 4 dimensions, where the spatial dimensions are compactified in an S1/Z2 orbifold. The Standard Model agrees to a great degree with the experimental data we have today but there are several reasons to expect new physics at the TeV scale. We start presenting the most important aspects of the Standard Model. We then specify some of the problems that appear at high energies (higher than the weak scale) and that are the motivation to consider theories beyond the Standard Model. We focus on two such problems: the hierarchy problem and the origin of the fermion masses. We present three types of theories using extra dimensions to address the hierarchy problem. The first two, Large Extra Dimensions (LED) and Universal Extra Dimensions (UED) use a flat metric and only differ on the fields that are allowed to propagate in the extra dimensions. Warped Extra Dimensions (WED) use a curved metric to solve the hierarchy problem in a unique way. Within a WED setup, we study the resulting four-dimensional effective theory. This theories naturally explain the hierarchy of fermion masses. Within this effective theory, we study the phenomenology at the LHC as it relates to the origin of flavor. In particular, we propose a signal that can test this important aspect of the theory.
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Modelos seesaw a baixas energias e modelo de violação mínima de sabor no modelo seesaw tipo III / Low energy of seesaw models and minimal flavour violation in type III seesawLindber Ivan Salas Escobar 10 October 2012 (has links)
Enquanto todos os modelos com neutrinos massivos de Majorana levam ao mesmo operador efetivo de dimensão d = 5, que não conserva número leptônico, os operadores de dimensão d = 6, obtidos a baixas energias, conservam número leptônico e são diferentes dependendo do modelo de alta energia da nova física. Derivamos os operadores de dimensão d = 6 que são característicos de modelos Seesaw genéricos, no qual a massa do neutrino resulta do intercâmbio de campos pesados que podem ser tanto singletos fermiônicos, tripletos fermiônicos ou tripletos escalares. Os operadores resultantes podem conduzir a efeitos observáveis no futuro próximo, se os coeficientes dos operadores de dimensão d = 5 e d = 6 são desacoplados. Neste trabalho apresentamos o modelo violação mínima de sabor no contexto do modelo seesaw tipo III, no qual é possível obter tal desacoplamento. Isto permite reconstruir a estrutura de sabor a partir dos valores das massas dos neutrino leves e dos parâmetros de mistura, mesmo na presença de fases de violação CP. / While all models of Majorana neutrino masses lead to the same dimension five effective operator, which does not conserve lepton number, the dimension six operators induced at low energies conserve lepton number and differ depending on the high energy model of new physics. We derive the low-energy dimension six operators which are characteristic of generic Seesaw models, in which neutrino masses result from the exchange of heavy fields which may be either fermionic singlets, fermionic triplets or scalar triplets. The resulting operators may lead to effects observable in the near future, if the coefficients of the dimension five and six operators are decoupled. In this work we present the model of minimal avor violation in the context of the type III seesaw model, in which it is possible to obtain the decoupling mentioned before. This allows to reconstruct the avour structure of the model from the values of the light neutrino masses and mixing parameters, even in the presence of CP-violating phases.
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