Fisica oltre il Modello Standard: 1) proposta di meccanismo di rottura spontanea di simmetria alternativo a quello di Higgs 2) studio fenomenologico del settore leptonico con neutrini massivi
Progetto Premessa. Le teorie di gauge sono state sempre formulate con gruppi di gauge realizzate in modo lineare. Il programma prevede di sondare la possibilita` di estendere le teorie di gauge al caso di rappresentazione nonlineare del gruppo. Nel caso delle rappresentazioni lineari i parametri fisici del modello elettrodebole sono ottenuti mediante la rottura spontanea della simmetria SU(2)XU(1) utilizzando il meccanismo di Higgs, che prevede una nuova particella nello sviluppo perturbativo. Nella rappresentazione nonlineare del gruppo tale campo non entra e quindi non e` previsto alcun bosone di Higgs (a livello perturbativo). Tuttavia il settore nonlineare di tali teorie rende nonrinormalizzabile la teoria di campo. La procedure di rimozione degli infiniti che viene utilizzata in questa ricerca e` gia` stata utilizzata dal gruppo proponente nel caso del modello sigma nonlineare. La strategia fornisce una teoria con tutte le proprieta` formali richieste ed e` predittiva, in quanto il numero dei parametri fisici rimane finito.
Il programma prevede: i) La formulazione precisa del modello con rappresentazione nonlineare del gruppo SU(2)XU(1). ii) La descrizione della procedura di regolarizzazione basata sulla sottrazione minimale in regolarizzazione dimensionale. iii) Il calcolo a un loop delle self masse delle particelle e delle loro vite medie. iv) Il calcolo delle correzioni rilevanti di QED e di QCD. v) Il confronto con i parametri sperimentali come verifica finale della proposta, mediante il confronto dei fit ad albero e del fit con correzioni radiative. vi) La simulazione su reticolo del modello sigma nonlineare per indagare se l'uso della rappresentazione nonlineare del gruppo di gauge escluda la particella sigma solo in regime perturbativo, ma non in un approccio nonperturbativo. vii)Il confronto del settore fermionico dei quark con quello leptonico esteso a neutrini massivi con mixing. Infatti l'utilizzo di rappresentazioni nonlineari potrebbe permettere una naturale estensione della "simmetria custodiale" anche al settore fermionico e conseguentemente una qualche forma di simmetria per le matrici di massa.
Gli obiettivi: A) Fornire una teoria completa in alternativa al modello Standard dove il bosone di Higgs non entra come campo elementare. Il successo di tale proposta avrebbe l'interessante conseguenza che il bosone di Higgs potrebbe sempre esistere senza che la sua massa sia "limitata" dalle misure di precisione dei parametri del modello Standard stesso. B) Studiare con simulazione su reticolo il problema del modello sigma nonlineare ed in particolare il suo spettro degli stati eccitati. La simulazione su reticolo permette di andare oltre la teoria perturbativa e vedere se il modo sigma escluso dalla teoria perturbativa possa essere in un qualche modo recuperato mediante uno studio non perturbativo del modello. C) Analizzare i settori di massa dei quark e dei leptoni per individuare eventuali simmetrie indotte dalla nonlinearita`.