1 / 60

FÍSICA DE ALTAS ENERGÍAS

FÍSICA DE ALTAS ENERGÍAS. F. Quevedo, Cambridge Guatemala, USAC Converciencia2005. PLAN. Física en 4D El Paisaje de Cuerdas Supersimetría y Dimensiones Extra Inflación y Cuerdas. Física en 4D. Siglo XX. Modelo Estándar de Partículas Modelo Estándar de Cosmología.

lana-ramsey
Download Presentation

FÍSICA DE ALTAS ENERGÍAS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FÍSICA DE ALTAS ENERGÍAS F. Quevedo, Cambridge Guatemala, USAC Converciencia2005

  2. PLAN • Física en 4D • El Paisaje de Cuerdas • Supersimetría y Dimensiones Extra • Inflación y Cuerdas

  3. Física en 4D

  4. Siglo XX • Modelo Estándar de Partículas • Modelo Estándar de Cosmología 3+1 Dimensiones 3+1 Interacciones 3+1 Familias Modelo Big-Bang (FRW) + Modelo Estándar de PE + Termodinámica

  5. El Modelo Estándar

  6. FONDO DE MICROONDAS

  7. Grandes Enigmas • Gravedad Microscópica • Jerarquías : MEW/MPlanck=10-15(Supersimetría?) • Constante Cosmólogica MΛ/MEW=10-15 (??) • Por Qué? (3+1 dimensiones, fuerzas, familias; masas, acoplos (20 parámetros libres) ) • Cosmología : Big-Bang (singularidad) Planitud, Horizonte,… Inflación? Energía Obscura (constante cosmologica?) Materia Obscura Bariogénesis…

  8. Inflación Cosmológica Expansión Exponencial ?

  9. EVIDENCIA EXPERIMENTAL Ω = ΩΛ + ΩM + ΩK = 1 Ω = ρ/ρc densidad de energίa relativa K = -1,0,1 universo abierto, plano, cerrado ΩΛ~ 0.7, ΩM~ 0.3, Ωk~ 0

  10. Contenido de Energía del Universo

  11. El Paisaje de la Teoría de Cuerdas

  12. Teoría de Cuerdas • Partículas son cuerdas • Gravitación incluida • Unifica todas las partículas y fuerzas (sueño de Einstein) • El Universo es en 10 (11) dimensiones !!! • Nuestro universo 10d = 4d+6d (6d muy pequeñas ?)

  13. Es nuestro Universo una ‘Brana’ ?

  14. El Mundo Brana …, ADD, Horava-Witten,… t=1995-1998 Dimensiones extra grandes (0.1mm)!

  15. La Teoría es Única!! Pero hay muchas soluciones o vacíos Cada solución un universo diferente!!!

  16. Teorías Efectivas

  17. El Problema • Teoría única pero muchas soluciones (?). • Algunas soluciones se parecen al modelo estándar (supersimétrico (SUSY)). • Degeneración: Discreta + Continua (SUSY) . • Problemas principales: Romper SUSY + Degeneración de vacíos.

  18. Historia • t<1986 Compactificaciones: Muchos parámetros libres o moduli (tamaño y forma de dimensiones extra). • 1995<t<2002 Más moduli! (posiciones de D-branas) • t>2002 Flujos fijan moduli ! Dilaton S, Kähler T Complex structure U Wilson lines W

  19. Escenario KKLT • Cuerdas IIB en Espacio de Calabi-Yau (6d) • Flujos ∫aF3 = n a ∫bH3 = m b SuperpotencialW = ∫ G3ΛΩ, G3 = F3 –iSH3 Potencial: V= eK |DaW|2 Mínimo DaW = 0 Fija los Ua y S T moduli sin fijar: No-Scale models Tamaño de ciclo a = Ua GKP

  20. Espacios con gargantas! Volume

  21. Multi-gargantas

  22. Fijando todos los moduli y espacios con gargantas!!! KKLT, BKQ, SS V axion volume

  23. Modelos Realistas CG-MQU, CSU

  24. Espacio de Soluciones Soluciones clásicas Decaimiento cuántico (efecto túnel)

  25. Multiverso

  26. Supersimetría y Dimensiones Extra

  27. Soluciones al problema de jerarquías • Supersimetría • Principio Antrópico • Dimensiones Extra: 1. Dimensiones exponencialmente grandes 2. Gargantas

  28. Supersimetría electrón (s=1/2) selectrón (s=0) quark (s=1/2) squark (s=0) fotón (s=1) fotino (s=1/2) W (s=1) Wino (s=1/2) Extensión más general de las simetrías del espacio-tiempo!! Presente en cuerdas por consistencia!

  29. Unificación de acoplos!

  30. Implicaciones de Supersimetría • Unificación de acoplos • Explicación de materia obscura • Posible explicación de bariogénesis (por qué estamos aquí?) • Neutrinos livianos?... • Resuelve problema de jerarquías!!!!

  31. Futuro Cercano

  32. Super Kamiokande t(p -> e+po)>1033 years

  33. Si se descubre: ILC(International Linear Collider)

  34. Exponentially Large Volumes BBCQ, CQS • At least two Kähler moduli (h21>h11>1) • Perturbative corrections to K Example : Exponentially large !

  35. Non SUSY AdS W0~1-10 String scale: Ms2=Mp2/V

  36. KKLT AdS Non SUSY AdS Both minima merge W0~10-10 W0<10-11

  37. Soft SUSY Breaking • From KKLT not explicit model but interesting general behaviour (D/F term breaking, AMSB, …) • From lifting of large volume models CFNOP,CJO CQS Matter on D3 Ms~1013 GeV Gaugino masses ~ 102 GeV, scalars m ~107 GeV Ms=MGUT viable if warping, Ms=Tev `viable’ if SM anti D-brane (but 5th force and cmp?)

  38. Three General Scenarios • Generalised Fluxed MSSM • Intermediate Scale Split SUSY • Stringy mSUGRA SM on D7 brane, 1012 Gev<Ms<1017Gev SM on D3 brane, Ms=1012Gev SM on D3 brane, Ms=1017Gev

  39. Benchmark Models Split SUSY Fluxed MSSM

  40. Preguntas Abiertas • Modelo concreto realista (bottom-up) • Control de escalas posibles • Predicciones concretas • Constante cosmológica (solo principio antrópico?)

  41. String Theory and 4D Inflation

  42. MOTIVATION • Inflation: very successful but only scenarios in search of a theory • String theory: fundamental theory but lacks experimental tests. • Is it possible to `derive’ inflation from string theory?

  43. HISTORY • t<1986 Calabi-Yau String Compactifications: Many free moduli (size and shape of extra dimensions) from gmn, Bmn, φ, AmI,… • 1986<t<1991 Geometric moduli: candidate for inflaton fields. But no potentials (V=0). Or V too steep: Candelas et al. Dilaton S, Kähler T Complex structure U Wilson lines W Binetruy-Gaillard, Banks et al Brustein-Steinhardt

  44. Inflation • Need to compute scalar potential from String theory satisfying slow-roll conditions: Number of e-folds N>60 Density perturbations

More Related