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The Frobenius group T7 as a symmetry in the lepton sector

Ulrike Regner

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Physik

Betreuer*in

Walter Grimus

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DOI

10.25365/thesis.17381

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29365.31089.582755-7

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Die tribimaximale Neutrino-Mischungsmatrix legt die Existenz einer horizontalen Symmetrie nahe. Von den zahlreichen Modellen, die bereits untersucht wurden, basieren die meisten auf der Gruppe A4. Aber auch andere diskrete Untergruppen von SU(3) sind mögliche Kandidaten. Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit einem Modell, das 2011 von Cao, Khalil, Ma und Okada vorgeschlagen wurde. Es basiert auf der kleinsten möglichen Gruppe, welche zwei nicht-äquivalente dreidimensionale irreduzible Darstellungen hat. Dadurch wird ein komplexeres Teilchenspektrum ermöglicht. Diese Gruppe heißt T7 und besteht aus 21 Elementen. Die gruppentheoretischen Eigenschaften von T7 werden untersucht und die Ergebnisse in weiterer Folge dazu verwendet, invariante Yukawa-Terme zu konstruieren. Aus diesen folgen Massenmatrizen f¨ur die Neutrinos und die geladenen Leptonen. Wir verwenden einen Typ I Seesaw-Mechanismus, um die Kleinheit der Neutrinomassen zu erklären. Die gewünschte tribimaximale Mischungsmatrix wird erreicht, indem ein passendes Vakuum-Misalignment gew¨ahlt wird. Die zusätzlichen Felder, die in diesem Modell eingeführt werden, sind drei rechtshändige Neutrinos, zwei zusätzliche Higgs-Dubletts und zwei Sets unterschiedlicher Higgs-Singletts. Außerdem wird die B − L -Symmetrie geeicht, die im Standardmodell der Teilchenphysik als globale Symmetrie vorhanden ist, was zu einem neuen massiven Eichboson führt. Wir betrachten weiters die Implikationen, welche das Modell auf die Wechselwirkungen der Teilchen hat. Wir stellen dabei fest, dass das Modell im Prinzip experimentell überprüft werden kann: Erstens werden neue Zerfälle von τ ± vorausgesagt, und zweitens könnten die Zerfälle des neuen B − L -Eichbosons beobachtet werden. Allerdings ergibt die Untersuchung des skalaren Potentials der Higgs-Dubletts, dass dieses unumgänglich zur Existenz masseloser Teilchen führt. Diese entsprechen neuen Kräften mit unendlicher Reichweite, und solche sind in der Natur nicht verwirklicht. Wir schließen daher, dass dieses Modell nicht dafür geeignet ist das zu beschreiben, was in der Natur verwirklicht ist. Die Auseinandersetzung mit diesem T7 -Modell ist aber trotzdem sinnvoll, da es viele interessante Eigenschaften hat und zahlreiche Aspekte der Neutrinomassen und Neutrino- mischung erfolgreich erklärt. Unsere Ergebnisse implizieren allerdings nicht, dass T7 generell als horizontale Symmetrie auszuschließen ist. Es ist durchaus möglich, dass es ein T7 -Modell mit anderen Feldern gibt, welches die gefundene Schwierigkeit umgeht. Diese Möglichkeit und auch andere Gruppen als horizontale Symmetrien im Leptonsektor sind interessante Themen für weitere Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet.

Autor*innen

Ulrike Regner

Haupttitel (Englisch)

The Frobenius group T7 as a symmetry in the lepton sector

Paralleltitel (Deutsch)

Die Frobeniusgruppe T7 als Symmetrie im Leptonsektor

Publikationsjahr

2011

Umfangsangabe

88 S.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Walter Grimus

Klassifikation

33 Physik > 33.50 Physik der Elementarteilchen und Felder: Allgemeines

AC Nummer

AC09023475

Utheses ID

15579

Studienkennzahl

UA | 411 | | |

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