Minimal süpersimetrik model ve hadron çarpıştırıcılarının fenomenolojisi

Abstract

Günümüzde, Standart Model, kuvvetli, zayıf ve elektromanyetik etkileşmeleri betimleyen başarılı bir model olarak durmaktadır; şimdiye kadar, yapılan bütün deneyler, modelin öndeyişlerini doğrulamışlardır. Bununla birlikte, bu model, bazı yetersizlikleri içermektedir. Yetersizliklere çözüm olarak, en ümit verici model, Süpersimetrik ModePdir. Bu çalışmanın giriş bölümünde, Standart Model'in betimlemesi verildikten sonra başarısı ve yetersizlikleri ortaya konmaya çalışılmıştır, ikinci bölümde ise, Süpersimetrik Model'in en basit yorumu olan Minimal Süpersimetrik Model ele alınmıştır. Burada, bu modelin parçacık kapsamından, teorisinden, simetri kırılmasından ve bunun sonucu olarak ortaya çıkan yeni serbest parametreler ile öndenen yeni süpersimetrik parçacıklardan bahsedilmiştir. Böyle bir model üzerindeki incelemeler, Standart Model ötesini araştıran ve betimlemeye çalışan diğer modeller gibi, birkaç TeV enerji seviyesinde ortaya çıkacağına inanılan yeni bir fiziğe götürmektedir. Bu yeni fiziği araştırmak için, hadron çarpıştıncılarım kullanmak, söz konusu enerji seviyesine ulaşmak açısından uygun gözükmektedir. Bazı süpersimetrik parçacıkların hadronik çarpıştıncılarda oluşumları ile bu parçacıkların bozunumlarına yine ikinci bölümde yer verilmiştir. Üçüncü bölüm, hadronik çarpıştıncılarda, Minimal Süperçekim Modeli çerçevesinde yapılan araştırmalara ayrılmıştır. İçerdiği az sayıda serbest parametre, bu modeli çekici kılmaktadır. Bu parametrelerin tanımı yapıldıktan sonra, aynı çerçevede yapılan araştırmalara fenomenolojik bir bakış geliştirilmiş ve özel olarak, söz konusu parametreler uzayında 3 no'lu nokta olarak tanımlanan, parametre değerleri ile üç-dört lepton kanalı araştırması üzerinde durulmuştur.The Standard Model is actually a very successful model which describes the weak, strong and electromagnetic interactions among the fundamental particles; however, it is incomplete. There are three kinds of reasons why the Standard Model is incomplete. First, it contains many arbitrary assumptions and parameters. Second, the Standard Model is not asymptotically free, therefore, at some energy scale, its interactions must become strong. Finally, if one calculates radiative corrections to the mass of the Higgs boson of the Standart Model, the diagrams contributing to the renormalization, (fig. 1) diverge quadratically with energy and this does not allow a naturel fine tuning. To deal with these problems, several approaches have emerged. The most important approach is to use a symmetry which transforms the fermions into bosons and vice-versa. This symmetry is called Supersymmetry. W.Z.T W.Z.T n g g h - fi(3i":~H a*& Figure 1: The diagrams contributing to the renormalisation of the mass of the Higgs boson. IX The algebra that defines supersymmetry is given by [Qa>P,] = 0 0) {&4} = 2