Cambios de sabor en el sector down de los Quarks en modelos modelo U(1)’x

Abstract

En el presente proyecto se realiza un estudio detallado del modelo estándar, en el que se tuvo en cuenta el Lagrangiano fermionico, bosonico y Yukawa para la descripción de la respectivas interacciones que ocurren en la naturaleza, y posteriormente con el uso del rompimiento espontáneo de la simetría y el mecanismo de Higgs para explicar la obtención de la masa de las partículas elementales. Además se analiza que al rotar el Lagrangiano fermionico, en este caso el sector de los Quarks, y llevarlo al estado base de masa aparece la matriz de mezcla (CKM) que explica los cambios de sabor [ 1 ], y también se consigue el invariante de Jarlskog que es una medida de la violación (CP) [2]. Uno de los objetivos de este trabajo es comprender la fenomenología detrás de la mezcla de Quarks y la violación (CP), para ello se usa las texturas de masa tipo Fritzsch, donde se demuestra que las matrices con textura de seis ceros no fueron compatibles [ 3 ] con los resultados experimentales por tener un elemento fijo, sin embargo las de cinco ceros propuestas por Ramond y colaboradores [ 4 ] logran tener resultados favorables, ya que los elementos de la matriz de mezcla están muy cercanos a los valores experimentales, y el invariante Jarlskog para cada tipo de textura de ceros se encuentra dentro del intervalo experimental, los cuales son presentados en la DPG [5]. Otro objetivo es la explicación de la jerarquía de masas de los fermiónes en especial para los Quarks, siendo la más indicadas para describir este fenómeno, las extensiones Abelianas no universales del MS. Para lo cual se utiliza el modelo U(1)’x quiral libre de anomalías y que es propuesto por [ 6 ], en el que aparecen unas ciertas consecuencias, las cuales son: Un nuevo bóson exótico Z’ que tiene efectos directos en los cambios de sabor, también aparecen tres nuevos Quarks pesados (J1), (J2) y (T) debido a la diagonalización por bloques de las matrices de masa de los sectores Up y Down de los Quarks, sin embargo algunas partículas elementales como el Quark up (u), down (d) y strange (s) quedan sin masa por lo que se recurre a la corrección radiativa para resolver este problema. (Texto tomado de la fuente)

In the present project a detailed study of the standard model is carried out, in which the fermionic, bosonic and Yukawa Lagrangian was taken into account for the description of the respective interactions that occur in nature, and later with the use of the spontaneous symmetry breaking and the Higgs mechanism to explain the obtaining of the mass of elementary particles. It is also analyzed that by rotating the fermionic Lagrangian, in this case the Quark sector, and bringing it to the ground state of mass, the mixing matrix (CKM) appears, which explains the flavor changes [1], and also the Jarlskog invariant is obtained, which is a measure of the violation (CP) [2]. One of the objectives of this work is to understand the phenomenology behind Quark mixing and violation (CP), for this we use the Fritzsch-type mass textures, where it is shown that the six-zero textured matrices were not compatible with the experimental results because they have a fixed element, however, those with five zeros proposed by Ramond and collaborators [4] achieve favorable results, since the elements of the mixing matrix are very close to the experimental values, and the Jarlskog invariant for each type of texture of zeros is within the experimental range, which are presented in the DPG [5]. Another objective is the explanation of the mass hierarchy of the fermions, especially for the Quarks, being the most indicated to describe this phenomenon, the non-universal Abelian extensions of the DM. For which the anomaly-free chiral U(1)’x model proposed by [6] is used, in which certain consequences appear, which are: A new exotic boson Z’ which has direct effects on the flavor changes, also appear three new heavy Quarks (J 1 ), (J 2 ) and (T) due to the block diagonalization of the mass matrices of the Up and Down sectors of the Quarks, however some elementary particles as the Quark up (u), down (d) and strange (s) remain without mass so we resort to the radiative correction to solve this problem.