Promotionsvortrag von Jordi Folch Eguren

In dieser Arbeit untersuchen wir zwei komplementäre Erweiterungen des Standardmodells, nämlich ein leichtes Neue-Physik-Szenario mit einem (dunklen) Vektorboson und ein schweres Neue-Physik-Szenario mit einem skalaren Leptoquark. Der Fokus liegt auf deren flavour-verändernde Wechselwirkungen und Observablen, die als hochempfindliche Sonden für Physik jenseits des Standardmodells dienen. Wir verwenden den Rahmen der effektiven Feldtheorie, um beide Aufbauten systematisch zu analysieren. Im ersten Teil dieser Arbeit geben wir einen Überblick über das Standardmodell, die Flavour-Physik und effektive Feldtheorien. Im zweiten Teil untersuchen wir eine Erweiterung des Standardmodells um ein leichtes dunkles Vektorboson. Wir konzentrieren uns auf flavour-verletzende Wechselwirkungen zwischen dem neuen Vektorfeld und den Fermionen des Standardmodells und analysieren, wie solche Wechselwirkungen durch Yukawa-Diagonalisierung und der Renormierungsgruppengleichungen in erster Ordnung Störungstheorie auftreten können. Anschließend nutzen wir experimentelle Daten und unsere theoretischen Berechnungen aus Zweikörperzerfällen, um Einschränkungen für die Modellparameter abzuleiten. Darüber hinaus wenden wir das Werkzeug der perturbativen Unitarität an, um Schranken für das Modell zu setzen. Im dritten Teil betrachten wir skalare Leptoquarks, entsprechend eines schweren Neue-Physik-Modell. Hier berechnen wir die Wilson-Koeffizienten bis zur Ordnung \(\mathcal{O}(\alpha_s)\) für \(\Delta F=2\)-Prozesse durch das Matching der effektiven und der vollständigen Theorie, was die Berechnung von Ein-Schleifen-Amplituden in der effektiven und Zwei-Schleifen-Amplituden in der vollständigen Theorie umfasst. Abschließend analysieren wir die Ein-Schleifen-Korrekturen der effektiven Theorie für \(\Delta F=1\)-Prozesse. Dabei liegt unser Fokus auf einem speziellen Rechenverfahren mit Dirac-Spuren, das eine sorgfältige Untersuchung der Dirac-Algebra in verschiedenen \(\gamma_5\)-Schemata erfordert und Ergebnisse in allgemeiner Form für unterschiedliche Eich- und IR-Regulatoren liefert.