Promotionsvortrag von Marcel Golz
- Verteidigung
In dieser Arbeit werden seltene semileptonische |Δc|=|Δu|=1 Übergänge im Standardmodell und jenseits davon studiert. Die Standardmodellphenomenologie von Dreikörper-Mesonzerfällen D→ Pll, sowie von Drei- und Vierkörperzerfällen von Charmbaryonen, B0 → B1 (→ B2 π) ll, wird analysiert und die Dominanz von Resonanzbeiträgen zu den Verzweigungsverhältnissen wird herausgestellt. Effekte von Physik jenseits des Standardmodells werden modellunabhängig und im Rahmen von Leptoquark- und flavorvollen, Anomalie-freien Z’-Modellen untersucht. Die Dominanz der Resonanzbeiträge wird in Analysen sauberer Nulltestobservablen, wo jegliches Signal auf neue Physik hinweist, überwunden oder sogar als Katalysator genutzt. Nulltests basieren auf Winkelobservablen, CP-Erhaltung, Leptonflavoruniversalität und der Erhaltung von geladenem Leptonflavor. Bereits eine Teilmenge von vier Winkelobservablen in seltenen Drei- und Vierkörperzerfällen von Charmbaryonen genügt, um Beiträge jenseits des Standardmodells von Dipol- und (Axial-)Vektor-Wilsonkoeffizienten vollständig voneinander zu unterscheiden, wohingegen seltene, (semi-)leptonische Mesonzerfälle D→ (P)ll auf (pseudo-)skalare und (pseudo-)tensorielle Effekte hindeuten. Eine globale Sichtweise auf Verbindungen zwischen verschiedenen Flavorsektoren wird im Kontext von flavoraufsummierten Verzweigungsverhältnissen mit einem Neutrino-Antineutrino-Paar im Endzustand dargelegt. Indirekte Tests von Leptonflavoruniversalität und der Erhaltung von geladenem Leptonflavor werden für den Charmsektor präsentiert, wo Dineutrinomoden ohnehin Nulltests des Standardmodells darstellen. In |Δb|=|Δs|=1 Übergängen ist der erste Nachweis für die Verletzung von Leptonflavoruniversalität im Verhältnis von Myon über Elektron B-Mesonverzweigungsverhältnissen gefunden. Ergänzend zu den direkten Herangehensweisen wird gezeigt, dass Dineutrinomoden die Struktur von geladenem Leptonflavor in der Korrelation zwischen B → P ν ν und B → V ν ν testen. Ähnliche indirekte Tests von Leptonflavor in anderen Quarksektoren werden ebenfalls besprochen.