O Modelo Padrão (MP) da Física de Partículas é uma descrição extremamente bem sucedida dos dados experimentais com que contamos hoje. No entanto, as suas limitações são aparentes pelo fato dele possuir um grande número de parâmetros arbitrários. Mais importante ainda, no MP a escala eletrofraca é instável, o que dá lugar ao chamado problema da hierarquia de escalas. A solução desse problema requer nova física na escala TeV, que é precisamente a escala de energia a ser explorada no Large Hadron Collider (LHC) do CERN. Neste trabalho foi estudada a fenomenologia de Teorias Quiver, que são extensões do Modelo Padrão (MP) que descrevem nova física na escala TeV. Foram investigadas teorias da escala eletrofraca onde a hierarquia com a escala ultravioleta, ou seja, a escala de Planck, é gerada por uma estrutura de cadeia de grupos de gauge espontaneamente quebrados em cascata. Essas teorias, também geram a hierarquia das massas dos férmions de forma natural, mas são puramente quadridimensionais. Porém, elas podem ser construídas a partir de teorias com uma dimensão extra curva, com métrica anti de Sitter. Desta forma, as teorias resultantes tem várias propriedades boas das teorias com dimensões extras, mas são mais gerais e melhor comportadas no ultra-violeta. Foram calculados os acoplamentos do primeiro estado excitado dos bósons de gauge com quarks do MP. É possível determinar a localização dos férmions no Quiver, analogamente à localização na dimensão extra. Deste modo, define-se os acoplamentos para um certo número de sítios. Esse trabalho tem como objetivo o estudo da fenomenologia das chamadas Teorias Quiver no LHC. Foram obtidos vínculos de massa para ressonâncias na escala TeV. Tanto dados vindo de experimentos de precisão eletrofracos quanto de detecção direta restringem a teoria para a massa do estado excitado do bóson de gauge a MG > 3 TeV. Dados vindos da próxima fase do LHC, com maior energia e luminosidade, irão resultar em vínculos de detecção direta que ultrapassam os limites dos vínculos indiretos de sabor e precisão eletrofraca. / The Standard Model of Particle Physics (SM) is a very successful description of the experimental data gathered until now. However, this model has limitations due to the large number of arbitrary parameters. More importantly, the electroweak scale is unstable, which results in the scale hierarchy problem. The solution to this problem requires new physics at the TeV scale, which is precisely the energy scale to be explored at the Large Hadron Collider (LHC) at CERN. We have studied the phenomenolgy of Full Hierarchy Quiver Theories (FHQT), which is an extension of the Standard Model (SM) that describes new physics at the TeV scale. We have investigated theories of the electroweak scale, where the hierarchy with the ultraviolet scale (e.g. Plank scale) is generated by a chain of gauge groups spontaneously broken by ordered vacuum expectation values. These four-dimensional quantum field theories also generate the fermion mass hierarchy in a natural way. They can be obtained by deconstruction of models with a curved extra dimension in an anti-de Sitter backround. Thus, the resultant four-dimensional theories have many of the desired properties that extra dimensional theories have, alas without some of its problems. We have calculated the couplings acquired from the interaction between the first excited mode of the gauge boson with SM quarks. It is possible to obtain the localization of the wave function of the fermion zero modes in a similar way it is done in extra dimensional theories. Thus the couplings depend on the number of sites in the theory. This project has the purpose of studying the phenomenology of what we call full hierarchy quiver theories (FHQT). We obtained bounds of resonance masses at the TeV scale. Both data from electroweak precision measurements and direct detection result in MG > 3 TeV. Data from the next run at the LHC, at higher energies and luminosities, will result in the first direct search bounds that surpass indirect flavor and electroweak precision limits.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-02022015-140125 |
| Date | 10 December 2014 |
| Creators | Lichtenstein, Gabriela Lima |
| Contributors | Burdman, Gustavo Alberto |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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