Unveiling Composite Dynamics

Kasper Langæble

Publikation: AfhandlingPh.d.-afhandling

Abstract

Denne afhandling best°ar af fire værker udført under forfatterens ph.d.-studier. I den første del udvider vi chiral perturbationsteori (cPT), en succesfuld metode til at beskrive kvantekromodynamik (QCD) ved lave energier, til at inkludere en let isosinglet skalartilstand. En s°adan konstruktion er nødvendig i tilfælde, hvor man er interesseret i at beskrive dynamik, der involverer energiskalaer nær eller omkring isosinglet tilstanden, eller hvis pseudo-Goldstone-boson-masserne er sammenlignelige med skalarens masse. Konstruktionen anvendes til forskellige fysiske realisationer af isosingletten, s°asom dilatonen, (pseudo) Goldstone bosonen, s-tilstanden i QCD og den lineære sigma-model.

Efterfølgende undersøger vi i den anden del den fænomenologiske levedygtighed af en ny klasse af modeller for sammensatte mørkt stof partikler, hvor den nuværende tæthed af mørkt stof bestemmes af 3 -> 2 processer i den mørke sektor. Her udgør de mørke pioner fra den stærkt interagerende feltteori det mørke stof. Dette nye mørkt stof paradigme kaldes for Stærkt Interagerende Massiv Partikel (SIMP). I denne del diskuteres resultaterne fra to separate værker. I det første værk udfører vi en konsistent next-to-leading og next-to-next-to-leading order undersøgelse af SIMP mørkt stof ved hjælp af cPT. Vores arbejde viser, at en leading order analyse ikke kan bruges til at drage konklusioner om modelens brugbarhed. Vi viser endvidere, at højere ordens korrektioner væsentligt øger spændingen med de fænomenologiske begrænsninger, der udfordrer levedygtigheden af de enkleste realiseringer af SIMP-paradigmet. I det andet arbejde introducerer vi en hidden-sektor SIMP, hvor den stærkt interagerende mørke sektor har svage eller ingen interaktioner med standardmodel-partiklerne og derfor udvikler sig med sin egen separate termiske historie. Denne model udgør et attraktiv udgangspunkt for modeller for selv-interagerende mørkt stof, og tillader, i modsætning til standard SIMP, en kontrolleret perturbativ behandling ved hjælp af cPT.

I den sidste del af afhandlingen bestemmer vi fasediagrammet for fuldstændig asymptotisk frie SU(Nc) gauge-teorier med Ns komplekse skalarer og Nf Dirac kvarker, der transformerer i overensstemmelse med den fundamentale repræsentation af gauge-gruppen.
OriginalsprogEngelsk
Bevilgende institution
  • Syddansk Universitet
Vejledere/rådgivere
  • Sannino, Francesco, Vejleder
Dato for forsvar10. okt. 2018
UdgivelsesstedOdense
Udgiver
StatusUdgivet - sep. 2018

Note vedr. afhandling

Afhandlingen kan læses på SDUs bibliotek.

Fingeraftryk

Dyk ned i forskningsemnerne om 'Unveiling Composite Dynamics'. Sammen danner de et unikt fingeraftryk.

Citationsformater