The muon g-2 discrepancy and hints about new physics

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Aguiar, Rodrigo Teixeira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Particulas (Fisica nuclear); Modelo padrão (Física nuclear); Muons
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/237451

Neste trabalho foi apresentado a estruturação do modelo padrão e analisados alguns problemas que este modelo enfrenta atualmente, selecionando para discussão a questão do muon g-2. Uma detalhada avaliação do muon g-2 é feita, incluindo todas ferramentas necessárias para se obter os resultados numéricos, a conta a um loop e a prova da invariancia de gauge feitas explicitamente. Feito isso, foi mostrado qual o problema com o muon g-2 e foi dada uma explicação detalhada do experimento que confronta a previsão teórica. Na segunda parte uma possível solução do problema foi testada: a inclusão de um vertice com violação de sabor e duas partículas pesadas novas, um fermion e um escalar. Usando um modelo hipotético foi observado que modelos que contém este tipo de vértice e partículas poderia incluir nas previsões valores da ordem de magnitude necessária, mesmo que a escala de energia destas particulas esteja fora dos limites experimentais. A relação entre as massas do novo fermion sobre a do novo escalar sendo acima de 0.1 poderiam resultar em valores para o muon g-2 da ordem da discrepancia entre teoria e experimento atuais para escalares com massa na escala de TeV. Tendo isso em mente, um modelo concreto como exemplo (um modelo do tipo 3-3-1, retirado da literatura) foi analisado, mas o mesmo efeito não foi observado. Por causa das interações quirais dos escalares dessa teoria, as contribuições para o g-2 são reduzidas por volta de 10^{-3} (m/M_H). De modo geral, este resultado parece mais viável, devido as interações conhecidas serem normalmente quirais, e portanto adições de escalares com interações do tipo do modelo padrão parecem ser, em geral, maneiras não naturais de resolver a discrepância do g-2