Promotionsvortrag von Rigo Bause

Die vorliegende Dissertation umfasst Studien zur Erweiterung des Standardmodells durch ein schweres Z'-Boson. Flavour-verändernde neutrale Ströme (FCNCs) von Quarkübergängen treten im Standardmodell in höheren Ordnungen auf und sind stark unterdrückt. Die Implementation von Z'-Modellen ermöglicht solche Übergänge auf Baumgraphen-Niveau, induziert durch nicht-universelle Kopplungen an die bekannten Quarks und Leptonen. Dies liefert eine mögliche Erklärung der Diskrepanzen zwischen theoretischer Vorhersage und Messung in Observablen von seltenen B-Meson-Zerfällen, den sogenannten B-Anomalien. Das Auftreten von Landau-Polen in eben solchen Theorien kann durch das Hinzufügen von neuen Teilchen zum Standardmodell-Spektrum abgewendet werden. In dieser Arbeit untersuchen wir ausgewählte Modelle, die eine direkte Erklärung der B-Anomalien liefern und zusätzlich eine stabile Vorhersagekraft durch Abwesenheit von Polen und Instabilitäten bis zur Planck-Skala inne haben. Auch in seltenen charm Zerfällen können erhebliche Beträge zu FCNCs durch das Z'-Boson generiert werden. In diesem Sektor spielt das Aufstellen von null tests des Standardmodells, sensitiv zu Effekten neuer Physik, eine besondere Rolle, da unter anderem semi-leptonische Verzweigungsverhältnisse durch die Verunreinigung von auftretenden Resonanzen schwer zugänglich sind. Wir befassen uns deshalb außerdem mit der Erforschung von Effekten neuer Physik in diesen Zerfällen und erarbeiten eindeutige Korrelationen zwischen CP-verletzenden Observablen, welche mit zukünftigen Messungen von den Experimenten LHCb
und Belle II überprüft werden können. Wir präsentieren außerdem neue Studien zu Teilchenzerfällen in zwei Neutrinos. Durch das Zusammenspiel zwischen Kopplungen von geladenen Leptonen und Neutrinos unter Zuhilfenahme der effektiven Feldtheorie des Standardmodells bestimmen wir obere Grenzen an eine Vielzahl von
Neutrino-Verzweigungsverhältnissen, und entwickeln neue Tests der Lepton-Universalität.

Zurück