Analyse van het effect van een Two-Higgs Doublet Model op het invariante massaspectrum van het top-anti-topquark systeem in proton-proton botsingen met de LHC

Scriptie/masterproef: Master's Thesis

Uittreksel

Vandaag de dag worden elementaire deeltjes en hun interacties beschreven door het
zogenaamde Standaard Model, een veldentheorie dat speciale relativiteit en kwantum-
mechanica combineert. Het Standaard Model is waarschijnlijk de meest precieze ge-
teste theorie ooit. Toch blijkt het Standaard Model enkele tekortkomingen te hebben.
Het mechanisme waarbij deeltjes massa krijgen is een ad hoc ingevoerd principe, en
heeft het bestaan van een scalair deeltje nodig, die tot nu toe nog niet geobserveerd
werd. Daarbij leiden de grote verschillen tussen de karakteristieke energieschalen van
het Standaard Model en de veel hogere schaal waarbij gravitationele effecten optreden
tot het zogenaamde "hierarchy problem". Gepaard met andere argumenten, zoals het
recent bewijs van het bestaan van neutrino oscillaties, denkt men dat het Standaard
Model slechts een lage-energie theorie is van een algemenere theorie met nieuwe fysica
bij hogere energieen die experimenteel nog niet bereikbaar zijn.
In 2008 zal de nieuwe Large Hadron Collider (LHC) operationeel worden in het CERN,
Zwitserland. Deze proton-proton collider zal het mogelijk maken tot energieen dicht bij
de 14 TeV te komen wat een heel groot verschil is met hedendaagse deeltjesversnellers.
Hierdoor zal de LHC een energiedomein verkennen waarbij de meeste extensies van het
Standaard Model nieuwe deeltjes of andere meetbare effecten voorspellen.
Een van de meest beschouwde extensie van het Standaard Model, dat vele van zijn
tekortkomingen kan oplossen, introduceert een nieuw zogenaamde supersymmetrie dat
fermionen en bosonen relateert. Theorieen die gebruik maken van supersymmetrie zijn
genoodzaakt de standaard Higgs sector te verbreden, zodat deze in zijn simpelste vorm
aanleiding geeft tot 3 neutrale en 2 geladen Higgs bosonen. In deze licentiaatsverhan-
deling wordt het effect van de koppeling van een der neutrale Higgsbosonen met een
top quark anti-top quark systeem in functie van de massa van de Higgs bestudeert aan
de hand van het invariante massaspectrum van het systeem. Dit zal in een eerste stap
op generator niveau gesimuleerd worden en nadien op detectorniveau. Het doel is na te
gaan of de effecten op detectorniveau nog steeds statistisch relevant zijn om conclusies
te kunnen trekken over het gebruikte model, namelijk het Two-Higgs doublet model.
Datum Prijs8 jun 2007
TaalDutch
BegeleiderJorgen D'Hondt (Promotor)

Keywords

  • elementaire deeltjes fysica
  • LHC

Citeer dit

'