Flavorful models for asymptotic safety
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Date
2021
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Abstract
In this thesis we study asymptotically safe models with implications for flavor physics. We show that the Yukawa couplings necessary to generate ultraviolet fixed points could link a new sector to the Standard Model, generating a rich phenomenology. Most prominently, we find that for theories with heavy vector-like leptons and singlet scalars the discrepancies in the anomalous magnetic moments of the electron and the muon can be simultaneously explained without explicitly breaking lepton flavor universality. We study implications for the models at colliders, and propose targeted observables and null tests which exploit the flavor structure of the new sector. We finally show that, in asymptotically safe theories where the Standard Model is extended with an additional U(1) gauge symmetry, large hierarchies in the Yukawa sector can be generated through renormalization group running. Employing non-universal charge assignments, we find that the observed fermion masses and quark mixing patterns can be reproduced to the order of magnitude.
In dieser Arbeit untersuchen wir asymptotisch sichere Modelle mit Implikationen für Flavorphysik. Wir zeigen, dass die Yukawa-Kopplungen, die zur Erzeugung ultravioletter Fixpunkte notwendig sind, einen neuen Sektor mit dem Standardmodell verknüpfen können, wodurch eine reichhaltige Phänomenologie entsteht. Vor allem finden wir heraus, dass für Theorien mit schweren vector-like Leptonen und Singulett-Skalaren die Diskrepanzen in den anomalen magnetischen Momenten des Elektrons und des Myons gleichzeitig erklärt werden können, ohne die Leptonflavoruniversalität explizit zu brechen. Wir untersuchen Implikationen für die Modelle an Collidern und schlagen gezielte Observablen und Nulltests vor, die die Flavorstruktur des neuen Sektors ausnutzen. Schließlich zeigen wir, dass in asymptotisch sicheren Theorien, in denen das Standardmodell um eine zusätzliche U(1)-Eichsymmetrie erweitert wird, durch Renormierungsgruppenlaufen große Hierarchien im Yukawa-Sektor erzeugt werden können. Unter Verwendung von nicht-universellen Ladungen finden wir, dass die beobachteten Fermionenmassen und Quark-Mischungsmuster in der Größenordnung reproduziert werden können
In dieser Arbeit untersuchen wir asymptotisch sichere Modelle mit Implikationen für Flavorphysik. Wir zeigen, dass die Yukawa-Kopplungen, die zur Erzeugung ultravioletter Fixpunkte notwendig sind, einen neuen Sektor mit dem Standardmodell verknüpfen können, wodurch eine reichhaltige Phänomenologie entsteht. Vor allem finden wir heraus, dass für Theorien mit schweren vector-like Leptonen und Singulett-Skalaren die Diskrepanzen in den anomalen magnetischen Momenten des Elektrons und des Myons gleichzeitig erklärt werden können, ohne die Leptonflavoruniversalität explizit zu brechen. Wir untersuchen Implikationen für die Modelle an Collidern und schlagen gezielte Observablen und Nulltests vor, die die Flavorstruktur des neuen Sektors ausnutzen. Schließlich zeigen wir, dass in asymptotisch sicheren Theorien, in denen das Standardmodell um eine zusätzliche U(1)-Eichsymmetrie erweitert wird, durch Renormierungsgruppenlaufen große Hierarchien im Yukawa-Sektor erzeugt werden können. Unter Verwendung von nicht-universellen Ladungen finden wir, dass die beobachteten Fermionenmassen und Quark-Mischungsmuster in der Größenordnung reproduziert werden können
Description
Table of contents
Keywords
Flavor physics, Phenomenology, Asymptotic safety, Beyond the standard model