Teilprojekt C6: Flavourphysik jenseits des Standard Modells

Projektleiter:
Prof. Dr. Ulrich Nierste, Institut für Theoretische Teilchenphysik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Prof. Dr. Martin Beneke, Institut für Theoretische Teilchenphysik und Kosmologie, RWTH Aachen

Das Teilprojekt C6 verfolgt das Ziel, in den Präzisionsdaten der Flavour-Physik Signaturen neuer Physik zu finden.

Flavour-ändernde neutrale Prozesse sind im Standardmodell durch mehrere Mechanismen, deren Effekte sich verstärken, deutlich unterdrückt: Sie sind elektroschwache Schleifenprozesse, die zusätzlich durch die kleinen Nebendiagonal-Elemente der Cabibbo-Kobayashi-Maskawa-Matrix unterdrückt sind. In bestimmten Prozessen treten weitere Unterdrückungsfaktoren hinzu, z.B. Helizitätsunterdrückung oder ein Glashow-Iliopoulos-Maiani-Faktor (m_c²-m_u²)/M_w². Damit eignen sich flavour-ändernde neutrale Prozesse ideal zur Suche nach neuer Physik, die man aus allgemeinen Überlegungen heraus bei oder unterhalb der Tera-Elektronvolt-Skala vermutet. Eine besondere Rolle kommt dabei der Verletzung der CP-Symmetrie zu: Sie ist im Standardmodell durch einen einzigen Parameter charakterisiert, so dass das Standardmodell in Bezug auf CP-Verletzung sehr prädiktiv und damit gut falsifizierbar ist.

Im Teilprojekt C6 werden drei Fragestellungen angegangen:

Es wird erstens das Minimale Supersymmetrische Standardmodell (MSSM) für große Werte des Parameters tan β untersucht. Dieser Parameterbereich ist aus theoretischer Sicht interessant, weil er die Vereinheitlichung der Top- und Bottom-Yukawa-Kopplungen ermöglicht. Phänomenologisch ist er interessant, weil es große Effekte in der Flavourphysik, insbesondere der B-Physik, gibt, und zudem nur eine relativ kleine Zahl der vielen Parameter des MSSM ins Spiel ist.

Zweitens wird im Teilprojekt C6 eine Version des MSSM untersucht, die Randbedingungen einer vereinheitlichten Theorie erfüllt. Dadurch wird die Zahl der Parameter der Theorie stark eingeschränkt, und das Modell ist, anders als das generische MSSM, im Flavour-Sektor prädiktiv, obwohl es ohne die populäre Annahme Minimaler Flavour-Verletzung (MFV) auskommt.

Die dritte Fragestellung des Teilprojekts ist die weitgehend modellunabhängige Analyse der zahlreichen gemessenen Zweikörper-B-Zerfälle mit Hilfe der QCD-Faktorisierung. Solche Analysen waren bisher auf das Standardmodell beschränkt, können wegen der großen Zahl experimenteller Daten jedoch auf weit gefasste Klassen von Erweiterungen des Standardmodells ausgedehnt werden.

Letzte Änderung: 17.06.2010