Flavor Physik in Randall-Sundrum-Modellen Florian Goertz Institut für Physik, THEP Johannes-Gutenberg-Universität Mainz 39. Herbstschule für Hochenergiephysik, Maria Laach, 04.-14.09. 2007

Das Hierarchieproblem Higgsmasse extrem sensitiv auf neue Physik zwischen und , Erwartung Unitarität, EWPM: Fine-Tuning-Problem

Das Hierarchieproblem Higgsmasse extrem sensitiv auf neue Physik zwischen und , Erwartung Unitarität, EWPM: Fine-Tuning-Problem Ausweg: SUSY (Kompensation der Schleifenbeiträge) populäre Alternative: Modelle mit Extradimensionen, speziell Randall-Sundrum-Modelle * 5-D Raumzeit mit nicht-faktorisierender Geometrie * L. Randall, R. Sundrum, hep-ph/9905221

Randall-Sundrum-Modell Ansatz: Kompaktifizierte 5. Raumdimension (Orbifold ), Lsg. der Einstein-Gl.

Einfachstes Modell: Nur Gravitation dringt in 5. Dimension vor

Einfachstes Modell: Nur Gravitation dringt in 5. Dimension vor Lösung des Hierarchie Problems v0~k~M~1/rc

Nur eine fundamentale Skala M Energien, Massen skalieren mit Schwäche der Gravitation

Natürliche Erweiterung: SM im Bulk Y. Grossman, M. Neubert, hep-ph/9912408 T. Gherghetta, A. Pomarol hep-ph/0003129 (Higgs auf IR-Brane) Betrachte Fermionen effektive 4D Theorie: Kaluza-Klein-Zerlegung nach VONS: 5D Dirac-Fermion Sferm gerade unter Z2

KK Zerlegung in Sferm, vgl. mit 4D-Wirkung

KK Zerlegung in Sferm, vgl. mit 4D-Wirkung

KK Zerlegung in Sferm, vgl. mit 4D-Wirkung Identifiziert mit SM-Fermionen (bis auf Mischungen)

Leichte Quarks: ciL,jR > 1/2 Massenhierarchie durch unterschiedlichen Überlapp mit Higgs-Feld S. Huber, Q. Shafi, hep-ph/0010195 Leichte Quarks: ciL,jR > 1/2

Die verallgemeinerte Massenmatrix M: KK-Masse O(MW) O(TeV) c: SU(2) Singlett Z2-Symmetrie => 2 Sätze von Dirac-Fermionen benötigt, für links- bzw. rechtshändige Nullmoden

Diagonalisierung: Entwicklung in SU(2) 2 2 1 2 1

Eichkopplungen KK Zerlegung für Eichbosonen analog Masselose Moden (Nullmoden) haben flache Profile Betrachte nun 4D Wechselwirkungsterm für Gluonen: Überlappintegral

Eichkopplungen KK Zerlegung für Eichbosonen analog Masselose Moden (Nullmoden) haben flache Profile Betrachte nun 4D Wechselwirkungsterm für Gluonen: Überlappintegral Massen EZ: Feynmanregel:

Flavor Changing Neutral Currents Eichboson-KK-Moden (k≠0) abhängig von i

Flavor Changing Neutral Currents Eichboson-KK-Moden (k≠0) abhängig von i CC: Nicht unitär!

Flavor Changing Neutral Currents abhängig von i Eichboson-KK-Moden (k≠0) CC: Nicht unitär! NC: FCNC auf Tree Level!

FCNC Studieren von (neuen) ΔB=2 Operatoren in EFT s b GKK Dominierendes Diagramm (ohne zusätzliche Annahmen) GKK + weitere neue Diagramme auf Loop-Level Studieren von (neuen) ΔB=2 Operatoren in EFT

4D effektive Theorie Berechnung von : betrachte Krümmungsterm Natürliche Wahl: