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Nonabelian extension of the standard model with classical scale invariance
Michael Lanschützer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Helmut Neufeld
DOI
10.25365/thesis.53613
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17898.68322.753766-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Masterarbeit behandelt eine nicht-abelsche, klassisch skaleninvariante Erweiterung des Standardmodells (SM), wobei die Eichgruppe des SM um eine zusätzliche SU(2) Eichsymmetrie
erweitert wird. Diese neue Eichgruppe, unter welcher die Teilchen des SM trivial transformieren, geht einher mit dem Auftreten von drei neuen Eichbosonen. Obwohl klassische Skaleninvarianz einen bilinearen Higgs-Massenterm mit Operatordimension 2 in der Lagrange-Dichte verbietet, wird spontane Symmetriebrechung auf 1-Schleifenniveau durch Strahlungskorrekturen induziert (Coleman-Weinberg Mechanismus). Des Weiteren machen es die bekannten Massen des Top-Quarks (~ 170 GeV) und des Higgs-Bosons (125 GeV) notwendig, zusätzliche skalare Freiheitsgrade einzuführen, um das effektive Potential zu stabilisieren. Als ersten Schritt wird der Theorie ein neues skalares Teilchen
hinzugefügt, welches ein Dublett bezüglich der neuen SU(2) Eichsymmetrie und ein Singlett unter der Eichgruppe des SM ist. Anschließend werden ein reelles skalares Singlett und drei rechtshändige Neutrinos eingeführt, wodurch die Implementierung des Seesaw-Mechanismus ermöglicht wird. Nach einer Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen und der Herleitung des effektiven Potentials für eine allgemeine Theory wird die Gildener-Weinberg Methode zur detaillierten, störungstheoretischen Analyse dieser beiden Modelle auf 1-Schleifenniveau herangezogen.
Abstract
(Englisch)
This master's thesis discusses a nonabelian, classically scale invariant extension of the Standard Model (SM), where the SM gauge group is enlarged by an additional SU(2) gauge symmetry. This new gauge group, under which the SM particles transform trivially, comes along with the appearance of three new gauge bosons. Although classical scale invariance forbids a bilinear Higgs mass term with operator dimension 2 in the Lagrangian
density, spontaneous symmetry breaking is induced by radiative corrections at one-loop level (Coleman-Weinberg mechanism). Furthermore, the well-known masses of the topquark (~ 170 GeV) and of the Higgs boson (125 GeV) make it necessary to introduce additional scalar degrees of freedom to stabilize the effective potential. As a first step, a new scalar particle is added to the theory, which is a doublet with respect to the new SU(2)
gauge symmetry and a singlet under the SM gauge group. Afterwards, a real scalar singlet and three right-handed neutrinos are introduced, which enable the implementation of the seesaw mechanism. After a summary of the theoretical background and the derivation of the effective potential for a very general theory, the Gildener-Weinberg method is used to perturbatively analyse both of these models up to one-loop level in great detail.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Particle Physics Nonabelian SU(2) Extension of the Standard Model Classical Scale Invariance Coleman-Weinberg Mechanism Gildener-Weinberg Method Gildener-Weinberg Condition Effective Potential
Schlagwörter
(Deutsch)
Teilchenphysik Nicht-abelsche SU(2) Erweiterung des Standardmodells Klassische Skaleninvarianz Coleman-Weinberg Mechanismus Gildener-Weinberg Methode Gildener-Weinberg Bedingung Effektives Potential
Autor*innen
Michael Lanschützer
Haupttitel (Englisch)
Nonabelian extension of the standard model with classical scale invariance
Paralleltitel (Deutsch)
Eine Nicht-abelsche Erweiterung des Standardmodells mit Klassischer Skaleninvarianz
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
VI, 100 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Helmut Neufeld
AC Nummer
AC15306634
Utheses ID
47361
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |