Theoretische Grundlagen und phänomenologische Konsequenzen nichtkommutativer Erweiterungen des Standardmodells der Elementarteilchenphysik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In einer quantentheoretischen Beschreibung der Gravitation, z. B. in der Superstringtheorie, werden die Raumzeitkoordinaten zu komplementären dynamischen Größen, die nicht mehr paarweise gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit bestimmt werden können. In Analogie zur Orts-impuls-UnSchärfe in der Quantenmechanik, die mathematisch durch nichtkommutative Operatoren realisiert werden kann, spricht man von einer nichtkommutativen Geometrie. Falls die Energieskala, bei der solche nichtkommutativen Effekten auftreten, im Bereich einiger TeV liegt, kann beim LHC und an einem zukünftigen linearen Elektron-Positron-Collider (ILC) danach gesucht werden. Zur Vorbereitung solcher phänomenologischer Untersuchungen wurde die theoretische Konstruktion der nichtkommutativen Erweiterung des Standardmodells mit dem Ziel weitergeführt, die Gültigkeit der gegenwärtigen Beschreibung zu höheren Energien hin zu erweitern. Dabei wurden freie Parameter in der Konstruktion gefunden, die in der nächsten Stufe durch einen neuen Modellparameter beschrieben werden können. Im Vorhaben wurde eine minimale nichtkommutative Erweiterung des gegenwärtigen Standardmodells der Elementarteilchenphysik untersucht. In detaillierten Simulationen wurde ermittelt, bis aufweiche Energie-, bzw. Längenskalen die Experimente an den neuen Beschleunigern auf nichtkommutative Effekte sensitiv sein werden. Damit konnte gezeigt werden, daß der LHC die gegenwärtige Sensitivität in vielen Fällen um einen Faktor 10 verbessern wird. Der ILC wird eine Verbesserung um mindestens einen weiteren Faktor 5 bringen und darüber hinaus Lücken in der Sensitivität des LHC für bestimmte Parameter zu schließen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- A. Alboteanu, T. Ohl and R. Riickl, Probing the Noncommutative Standard Model at Hadron Colliders, Phys. Rev. D74 (2006) 096004. (Siehe online unter: arXiv:hep-ph/0608!55)
- A. Alboteanu, T. Ohl and R. Riickl, The Noncommutative Standard Model at the ILC, Proceedings of the 2007 International Linear Collider Workshop (LCWS07 and ILC07), Hamburg, Germany.
- A. Alboteanu, T. Ohl and R. Ruckl, Noncommutative Standard Model at O(e2), Phys.'Rev. D76 (2007) 105018. (Siehe online unter: arXiv:0707.3595)
- A. Alboteanu, T. Ohl and R. Rückl, Collider Tests of the Non- Commutative Standard Model, Proceedings of EPS International Europhysics Conference on High Energy Physics, 2005, Lisbon, Portugal, PoS HEP2005 (2006) 322. (Siehe online unter: arXiv:hep-ph/0511188)
- Ana Alboteanu, The Noncommutative Standard Model: Construction Beyond Leading Order in 9 and Collider Phenomenology, Dissertation, Universität Würzburg, 2007.
- Jörg Zeiner, Noncommutative Quantum Electrodynamics from Seiberg- Witten Maps to All Orders in Oßl/, Dissertation, Universität Würzburg, 2007.
