[pt] O FORMALISMO CLOCKWORK PARA HIERARQUIAS NATURAIS DE FÉRMIONS

[en] THE CLOCKWORK APPROACH TO NATURAL FERMION HIERARCHIES

[pt] FERNANDO ABREU ROCHA DE SOUZA

[pt] FISICA ALEM DO MODELO PADRAO

[pt] MECANISMO CLOCKWORK

[pt] FISICA DE SABORES

[pt] HIERARQUIA DE FERMIONS

[pt] MODELO PADRAO

[en] PHYSICS BEYOND THE STANDARD MODEL

[en] CLOCKWORK MECHANISM

[en] FLAVOUR PHYSICS

[en] FERMION HIERARCHIES

[en] STANDARD MODEL

[pt] O Modelo Padrão de física de partículas é uma das teorias mais bem estabelecidas no campo da física, sendo capaz de fazer previsões verificadas experimentalmente até doze algoritmos significativos. No entanto, o Modelo deixa algumas perguntas sem resposta, o que vem perturbando os físicos por muitos anos. Uma dessas questões é a estrutura hierárquica presente no setor dos férmions, onde matrizes Yukawas possuem autovalores que diferem um do outro por várias ordens de magnitude. Outro aspecto cabível de investigação é relacionado com a matriz CKM, responsável pela mistura entre férmions de sabores distintos. Por que tal matriz é aproximadamente diagonal e por que os ângulos de mistura são tão pequenos? Por que o elétron é muito mais leve que seus primos de outras gerações? A mesma pergunta pode ser feita para os quarks e o Modelo Padrão não seria capaz de responder nenhuma delas. Nesse trabalho, uma explicação proposta vem da utilização de um novo modelo, chamado de Mecanismo Clockwork, que pressupõe a existência de novos férmions pesados, nomeados Clockwork Gears, que são capazes de naturalmente gerar acoplamentos exponencialmente suprimidos a partir de Yukawas de ordem um, após a ocorrência de quebra espontânea de simetria. Além disso, simulações foram feitas com o objetivo de otimizar os parâmetros livres do modelo, assim como confirmar sua eficiência em acomodar os dados experimentais. Por fim, foi feita uma análise de alguns processos, envolvendo correntes neutras que trocam sabor, no regime de teoria efetiva de campo, para poder-se estipular um limite para a escala típica de massa para essas novas partículas.

[en] The Standard Model of particle physics is one of the most well established theories in the field of physics and is able to make predictions correctly measured and verified up to twelve significant figures. However, the theory leaves some unanswered questions that have been bothering physicist for many years. One of those questions is the hierarchical structure of the fermion sector, where Yukawa matrices have eigenvalues that differ from each other by several orders of magnitude. Another aspect concerns the CKM matrix, which dictates the mixing between fermions of distinct flavours: why is this matrix almost diagonal, and why are the mixing angles so small? Why is the electron so much lighter than its cousins from different generations? The same question could be made for the quarks and the Standard Model would not be able to answer neither of these. In this work, an explanation is proposed by employing a novel model, called Clockwork Mechanism, which assumes the existence of new heavy fermion particles, named Clockwork Gears, which are able to naturally generate exponentially suppressed couplings out of order-one Yukawas, after spontaneously symmetry breaking occurs. In addition, simulations were run in order to optimize the free parameters of the model, as well as to confirm its efficiency at fitting with experimental data. Lastly, a few processes involving Flavour Changing Neutral Currents were considered in the effective field theory regime as a means to stipulate a typical mass scale for these new particles.

GERO ARTHUR H T F VON GERSDORFF

HIROSHI NUNOKAWA

GERO ARTHUR H T F VON GERSDORFF

ROGERIO ROSENFELD

2019-08-02

2019-04-05

[pt] TEXTO

application/pdf

INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=42765@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=42765@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.42765