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Flavor Physik in Randall-Sundrum-Modellen

Flavor Physik in Randall-Sundrum-Modellen. Florian Goertz Institut für Physik, THEP Johannes-Gutenberg-Universität Mainz . 39. Herbstschule für Hochenergiephysik, Maria Laach, 04.-14.09. 2007. Das Hierarchieproblem.

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  1. Flavor Physik in Randall-Sundrum-Modellen Florian Goertz Institut für Physik, THEP Johannes-Gutenberg-Universität Mainz 39. Herbstschule für Hochenergiephysik, Maria Laach, 04.-14.09. 2007

  2. Das Hierarchieproblem • Higgsmasse extrem sensitiv auf neue Physik zwischen und , Erwartung Unitarität, EWPM: Fine-Tuning-Problem

  3. Das Hierarchieproblem • Higgsmasse extrem sensitiv auf neue Physik zwischen und , Erwartung Unitarität, EWPM: Fine-Tuning-Problem • Ausweg: SUSY (Kompensation der Schleifenbeiträge) populäre Alternative: Modelle mit Extradimensionen, speziell Randall-Sundrum-Modelle* 5-D Raumzeit mit nicht-faktorisierender Geometrie * L. Randall, R. Sundrum, hep-ph/9905221

  4. Randall-Sundrum-Modell • Ansatz: • Kompaktifizierte 5. Raumdimension (Orbifold ), • Lsg. der Einstein-Gl.

  5. Einfachstes Modell: Nur Gravitation dringt in 5. Dimension vor

  6. Einfachstes Modell: Nur Gravitation dringt in 5. Dimension vor Lösung des Hierarchie Problems v0~k~M~1/rc

  7. Nur eine fundamentale Skala M • Energien, Massen skalieren mit • Schwäche der Gravitation

  8. Natürliche Erweiterung: SM im Bulk (Higgs auf IR-Brane) Y. Grossman, M. Neubert, hep-ph/9912408 T. Gherghetta, A. Pomarol hep-ph/0003129 • Betrachte Fermionen • effektive 4D Theorie: Kaluza-Klein-Zerlegung nach VONS: 5D Dirac-Fermion Sferm gerade unter Z2

  9. KK Zerlegung in Sferm, vgl. mit 4D-Wirkung

  10. KK Zerlegung in Sferm, vgl. mit 4D-Wirkung

  11. KK Zerlegung in Sferm, vgl. mit 4D-Wirkung Identifiziert mit SM-Fermionen (bis auf Mischungen)

  12. Massenhierarchie durch unterschiedlichen Überlapp mit Higgs-Feld S. Huber, Q. Shafi, hep-ph/0010195 Leichte Quarks: ciL,jR > 1/2

  13. O(MW) M: KK-Masse O(TeV) Die verallgemeinerte Massenmatrix c: SU(2) Singlett Z2-Symmetrie => 2 Sätze von Dirac-Fermionen benötigt, für links- bzw. rechtshändige Nullmoden

  14. Diagonalisierung: • Entwicklung in SU(2) 2 2 1 2 1

  15. Eichkopplungen • KK Zerlegung für Eichbosonen analog • Masselose Moden (Nullmoden) haben flache Profile Betrachte nun 4D Wechselwirkungsterm für Gluonen: Überlappintegral

  16. Eichkopplungen • KK Zerlegung für Eichbosonen analog • Masselose Moden (Nullmoden) haben flache Profile Betrachte nun 4D Wechselwirkungsterm für Gluonen: Überlappintegral Massen EZ: Feynmanregel:

  17. Flavor Changing Neutral Currents Eichboson-KK-Moden (k≠0) abhängig von i

  18. Flavor Changing Neutral Currents Eichboson-KK-Moden (k≠0) abhängig von i CC: Nicht unitär!

  19. Flavor Changing Neutral Currents Eichboson-KK-Moden (k≠0) abhängig von i CC: Nicht unitär! NC: FCNC auf Tree Level!

  20. s b s b FCNC Dominierendes Diagramm (ohne zusätzliche Annahmen) + weitere neue Diagramme auf Loop-Level GKK Studieren von (neuen) ΔB=2 Operatoren in EFT

  21. 4D effektive Theorie • Berechnung von : betrachte Krümmungsterm Natürliche Wahl:

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