Präzisionsanalyse einer vierten Fermion-Generation mit CKMfitter

• Antragsteller: Professor Dr. Heiko Lacker; Professor Dr. Alexander Lenz; Professor Dr. Ulrich Nierste
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 182252543

Das Standardmodell der Teilchenphysik kennt heute drei Familien von Quarks und Leptonen. Eine weitere vierte Familie lässt sich bisher jedoch weder durch theoretische Überlegungen noch durch experimentelle Daten ausschließen. Neben direkten Suchen besteht die Möglichkeit, die Existenz einer 4. Familie durch genaue Messung von “Präzisionsobservablen” aufzuspüren bzw. Einschränkungen der Parameterwerte wie Massen und Mischungswinkel zu gewinnen. Um die Informationen aus direkten Suchen und Messungen von Observablen im Quark- und Leptonsektor einerseits und elektroschwachen Präzisionsobservablen andererseits konsistent interpretieren zu können, soll das Programmpaket CKMfitter entsprechend erweitert werden. Begleitend soll ein phänomenologisch lebensfähiges Modell mit einer vierten Generation entwickelt werden, das die bisher gewonnenen Einschränkungen erfüllt. Schließlich muss auf potenzielle Entdeckungen am Large Hadron Collider reagiert werden und das Modell ggf. erweitert werden. Eine Stärke des Projektantrages liegt darin, dass eine 4. Generation nicht im Widerspruch zu populären Modellen neuer Physik (wie z.B. Supersymmetrie) steht, sondern eine modulare Ergänzung darstellt. Im Unterschied zu Analysen anderer Gruppen zielt unser Antrag auf eine konsistente globale Analyse mit modernen statistischen Methoden (unter Verwendung von CKMfitter) ab.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz