Modelos Seesaw de masas de neutrinos a baja escala con una simetría aproximada de número leptónico pueden ser probados en colisionadores. En el modelo mínimo Seesaw Tipo I, implica la existencia de dos fermiones de Majorana pesados altamente degenerados que forman un par Pseudo-Dirac. Una pregunta muy importante es, en qué medida los futuros colisionadores tendrán sensibilidad al splitting entre los componentes de Majorana de este lepton pesado neutro, que señala la ruptura de número leptónico. Consideramos la producción de estos leptones pesados en la ILC, donde sus displaced decays proporcionan una señal de oro: una asimetría forward-backward, que depende crucialmente del splitting de la masa entre los dos componentes de Majorana. Mostramos que este observable puede limitar el splitting de la masa a valores mucho m´as bajos que los límites actuales, que provienen del neutrinoless double beta decay y las loop corrections. / Low-scale seesaw models of neutrino masses with an approximate lepton number symmetry can be tested at colliders. In the minimal Type I Seesaw model, this implies the existence of two highly degenerate heavy Majorana fermions forming a pseudo-Dirac pair. A very important question is to what extent future colliders will have sensitivity to the splitting between the Majorana components of this neutral heavy lepton, which signals the breaking of lepton number. We consider the production of these heavy leptons at the ILC, where their displaced decays provide a golden signal: a forward-backward asymmetry, which depends crucially on the mass splitting between the two Majorana components. We show that this observable can constrain the mass splitting to values much lower than current bounds, which come from neutrinoless double beta decay and loop corrections. / Tesis

Uno de los retos más importantes en la búsqueda de física nueva, en los procesos del LHC, es reducir el “Ruido de fondo". En este trabajo, se buscará reducir el “Ruido de fondo" de algunos procesos del Modelo Estándar como la producción de pp ---> tt + jets, pp ---> W + jets, pp ---> Z + jets (Z---> vv ) y multijets (pp ---> jets), con un conjunto de cortes cinemáticos a variables usados en el experimento CMS. Para este propósito se empleará software avanzado como Pythia y Delphes. / Tesis

We present a new detector array proposal for the ALICE experiment at LHC. This new subdetector is composed of four stations of scintillator pads and its main goal is to extend our current rapidity coverage. Therefore, we would have more sensitivity to tag the rapidity gaps related to the diffractive processes. In particular, we show a study of the performance of this new subdetector and its impact in our ability to select diffractive events. Certainly, this new system will contribute to improve the ALICE capabilities in addressing several subjects on diffractive physics. / Tesis

A día de hoy, el Modelo Estándar de las interacciones electrodébiles describe correctamente todos los fenómenos observados en la naturaleza. Sin embargo no proporciona ninguna explicación al hecho de que existan tres familias fermiónicas, incluyendo cada una quarks y leptones. Estas familias se distinguen por el grado de libertad "sabor".Debido a la ruptura espontánea de la simetría local gauge, existe un patrón de sabor muy rico. En particular, las partículas tienen masas diferentes, y las diversas familias se "mezclan" (en el caso de los quarks) cuando interaccionan con los bosones mediadores. El conocimiento preciso de las masas y ángulos de mezcla de los quarks es fundamental para poder dilucidar si el modelo estándar es consistente. En particular el conocimiento de estas cantidades es también fundamental para conocer la violación de la simetría CP.Los quarks sienten además la interaccion fuerte (QCD). Esta interacción es confinante. A energías bajas los quarks y gluones (los mediadores de la interacción) están tan fuertemente ligados que se encuetran "confinados" en hadrones. Los hadrones son las partículas que realmente se ven en los experimentos.Si queremos determinar los parámetros fundamentales de la dinámica electrodébil de los quarks, debemos tener un buen control sobre la física no perturbativa que convierte a los quarks y gluones en hadrones.Las herramientas más modernas para el estudio de los fenómenos no perturbativos son las teorías efectivas. En esta tesis estudiaremos la Teoría Quiral de Perturbaciones y la Teoría Quiral de Resonancias. Otros métodos son el desarrollo de QCD en gran número de colores, las reglas de suma y las relaciones de dispersión.El material cubierto en esta tesis se puede dividir en cuatro grandes bloques: 1) Desarrollos técnicos.Hemos estudiado como introducir fuentes tensoriales en el formalismo quiral, y hemos construido una base completa y no redundante hasta el orden subdominante en la expansión quiral. La teoría quiral de perturbaciones explota dos hechos fundamentales: a) el Lagrangiano de QCD tiene una simetría quiral exacta en el límite de masa nula de los quars, b) esta simetría esta rota a un subgrupo vectorial, lo que da lugar a ocho bosones de Goldstone. La introducción de fuentes externas complementa la teoría, haciendo posible que los quarks sean masivos, y pudiendo hacer interaccionar a los bosones de Goldstone con partículas.2) Dualidad quark-hadrón.La expansión en gran número de colores de QCD nos permite expresar funciones de Green como el resultado de amplitudes a nivel árbol de un Lagrangiano local en un número infinito de campos hadrónicos. Esta descripción es válida en particular en regímenes en los cuales podemos usar los grados de libertad quark-gluón, mediante la expansión en producto de operadores. Debemos exigir que las dos descripciones sean duales (equivalentes). En esta tesis hemos querido entender este concepto en más profundidad, llevando el "matching" más allá de la aproximación de cero gluones y más allá de la aproximación de una sola resonancia.3) Determinación de LECs.Las constantes de bajas energías o LECs son los parámetros no perturbativos fundamentales del Lagrangiano de la teoría quiral de perturbaciones, y su conocimiento es pues esencial. En esta tesis hemos derivado condiciones de positividad sobre amplitudes de dispersión, mediante relaciones de dispersión, que a su vez pueden traducirse en cotas sobre dichas LECs. En muchos casos una cota es lo mejor que se puede obtener, cuando las LECs no son sensibles a los experimentos.4) Aplicaciones fenomenológicasEn primer lugar hemos estudiado la determinación del ángulo de Cabibbo en desintegraciones de hiperones, y en particular el efecto de la ruptura de simetría SU(3). La motivación fue la discrepancia existente entre dos análisis previos. Hemos estudiado pormenorizadamente todas las posibles fuentes de error y nuestra extracción es considerada hoy en día como la más fiable de entre las que usan desintegraciones de hiperones.En segundo lugar hemos estudiado la desintegración radiativa del pion. La motivación inicial fue el desacuerdo entre teoría y experimento, y las extensiones del modelo estándar que incorporan interacciones tensoriales. Un control en los factores de forma no perturbativos, y de su dependencia en el momento transferido es esencial para dilucidar la existencia de nueva física. Mediante el estudio de la función de Green VVP con dos multipletes de mesones determinamos que no hay física más allá del modelo estándar visible en la desintegración del pion.

Modelos Seesaw de masas de neutrinos a baja escala con una simetría aproximada de número leptónico pueden ser probados en colisionadores. En el modelo mínimo Seesaw Tipo I, implica la existencia de dos fermiones de Majorana pesados altamente degenerados que forman un par Pseudo-Dirac. Una pregunta muy importante es, en qué medida los futuros colisionadores tendrán sensibilidad al splitting entre los componentes de Majorana de este lepton pesado neutro, que señala la ruptura de número leptónico. Consideramos la producción de estos leptones pesados en la ILC, donde sus displaced decays proporcionan una señal de oro: una asimetría forward-backward, que depende crucialmente del splitting de la masa entre los dos componentes de Majorana. Mostramos que este observable puede limitar el splitting de la masa a valores mucho m´as bajos que los límites actuales, que provienen del neutrinoless double beta decay y las loop corrections. / Low-scale seesaw models of neutrino masses with an approximate lepton number symmetry can be tested at colliders. In the minimal Type I Seesaw model, this implies the existence of two highly degenerate heavy Majorana fermions forming a pseudo-Dirac pair. A very important question is to what extent future colliders will have sensitivity to the splitting between the Majorana components of this neutral heavy lepton, which signals the breaking of lepton number. We consider the production of these heavy leptons at the ILC, where their displaced decays provide a golden signal: a forward-backward asymmetry, which depends crucially on the mass splitting between the two Majorana components. We show that this observable can constrain the mass splitting to values much lower than current bounds, which come from neutrinoless double beta decay and loop corrections.

We present a new detector array proposal for the ALICE experiment at LHC. This new subdetector is composed of four stations of scintillator pads and its main goal is to extend our current rapidity coverage. Therefore, we would have more sensitivity to tag the rapidity gaps related to the diffractive processes. In particular, we show a study of the performance of this new subdetector and its impact in our ability to select diffractive events. Certainly, this new system will contribute to improve the ALICE capabilities in addressing several subjects on diffractive physics.

Uno de los retos más importantes en la búsqueda de física nueva, en los procesos del LHC, es reducir el “Ruido de fondo". En este trabajo, se buscará reducir el “Ruido de fondo" de algunos procesos del Modelo Estándar como la producción de pp ---> tt + jets, pp ---> W + jets, pp ---> Z + jets (Z---> vv ) y multijets (pp ---> jets), con un conjunto de cortes cinemáticos a variables usados en el experimento CMS. Para este propósito se empleará software avanzado como Pythia y Delphes.