Supersymmetrie Gregor Köhler | 14. Juni 2013 HAUPTSEMINAR: DER URKNALL UND SEINE TEILCHEN KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu Gliederung 1 Jenseits des Standardmodells 2 Supersymmetrie und das MSSM 3 Lösungen durch Supersymmetrie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 2/37 Rückblick: Das Standardmodell sehr umfangreiche Theorie beschreibt die Bausteine der Welt und ihre Wechselwirkungen perfekt alle postulierten Teilchen detektiert =⇒ wozu eine neue Theorie? Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Abb. 1: Teilchen des Standardmodells Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 3/37 F. Zwicky 1933: Entdeckung Dunkler Materie Stabile Kreisbahn: v gemessen FG G m Mr r2 erwartet = FZ = mv 2 r r Mr : Gesamtmasse innerhalb Radius r r =⇒ v = Abb. 2: Rotationskurve mit/ohneEinfluss Dunkler Materie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie G Mr r Innen: Mr = ρ · V ⇒ v ∝ r Außen: Mr = MGal ⇒ v ∝ √1r Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 4/37 Was ist Dunkle Materie? über 80% aller Materie ist Dunkle Materie neutral und schwach wechselwirkend keine Erklärung im Standardmodell Vermutung: Dunkle Materie besteht aus WIMPs (Weakly Interacting Massive Particle) Abb. 3: Materie- und Energieanteile im Universum Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 5/37 Überblick: Offene Fragen im Standardmodell Vereinigung der Kopplungskonstanten Gravitation quadratische Divergenzen des Higgs-Massenparameters Ursache für elektroschwache Symmetriebrechung Dunkle Materie ,→ Die Lösung ist Supersymmetrie! Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 6/37 Eine kurze Geschichte der Supersymmetrie 1973: erste Quantenfeldtheorie mit Supersymmetrie in vier Raumzeit-Koordinaten von J. Wess und B. Zumino 1981: MSSM von H. Georgi und S. Dimopoulos vorgeschlagen 1982: mSUGRA von A. Chamseddine, R. Arnowitt, P. Nath realisiert Abb. 4: Julius Wess bei der SUSY07 Konferenz Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Abb. 5: Bruno Zumino Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 7/37 Erinnerung: Was ist eine Symmetrie? Invarianz einer Größe unter einer auf sie wirkenden Operation/Transformation aus Quantenmechanik: Symmetrie-Operator U kommutiert mit Hamilton-Operator → [U , H ] = 0 Noether-Theorem: Symmetrie verbunden mit einer Erhaltungsgröße Beispiel: Raumzeit-Translationsinvarianz ⇒ Viererimpuls P µ erhalten Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 8/37 Gibt es weitere Symmetrien? Erweiterung der Poincaré-Gruppe: Symmetrie interner Quantenzahlen → Spin Symmetrie zwischen Fermionen und Bosonen: Q |Fermioni ∝ |Bosoni Q |Bosoni ∝ |Fermioni Noether-Theorem: führt zu Erhaltungsgröße Superladung “ ” Bosonen ganzzahlig Austauschteilchen Bose-Statistik Kommutator-Relationen Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Eigenschaften Spin physikalisches Wesen Besetzungs-Statistik Feldoperatoren erfüllen Supersymmetrie und das MSSM Fermionen halbzahlig elementare Materie Fermi-Dirac-Statistik Antikommutator-Relationen Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 9/37 Supersymmetrie Symmetrie zwischen Fermionen und Bosonen mit derzeitigem Teilchenbestand nicht möglich ⇒ ein Superpartner mit Spindifferenz 12 für jedes Teilchen des SM Abb. 6: Teilchen des MSSM Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 10/37 Suche nach einer vereinheitlichenden Theorie Gravitation Starke Wechselwirkung Elektromagnetische Wechselwirkung Planck-Skala Große Vereinigung“ ” Schwache Wechselwirkung Elektroschwache Vereinigung 10−44 1019 10−38 1016 10−30 1012 10−24 109 10−16 106 10−12 103 10−6 1 1 10−3 106 10−6 1012 10−9 1018 10−12 Zeit in s Energie in GeV Abb. 7: Vereinigung der Naturkräfte Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 11/37 Laufende Kopplungskonstanten: Elektromagnetische WW ~ = c = 1 =⇒ [E ] = [`]−1 virtuelle Produktion von Elektron-Positron-Paaren nach ∆E · ∆t ≥ ~2 größere Entfernung: abgeschirmtes Feld kleinere Entfernung: nackte Ladung Abb. 8: Abschirmung einer positiven Ladung =⇒ Kopplung stärker mit zunehmender Energie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 12/37 Laufende Kopplungskonstanten: Starke WW Farbladung umgeben von q q̄-Paaren und einer Wolke von Gluonen Gluonen tragen auch Farbladung ⇒ zwei Beiträge Erhöhung der Farbladung durch Gluonen überwiegt =⇒ Kopplung schwächer mit zunehmender Energie Abb. 9: Anschauliche Abschirmung einer positiven Ladung für starke WW Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 13/37 Laufende Kopplungskonstanten Energieabhängigkeit durch bestimmte DGLs (RGE) screening Koeffizienten in RGEs abhängig von Schleifendiagrammen (a) antiscreening screening (b) Abb. 11: Schleifenkorrekturen in QED (a) und QCD (b) Abb. 10: Schleifenkorrekturen erster Ordnung Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 14/37 Vereinigung der Kopplungskonstanten? In erster Ordnung: 1 α(E ) = 1 α(E0 ) − β0 ln E E0 E0 Referenzenergie β0 positiv in QED, negativ in QCD =⇒ keine Vereinigung im SM! Abb. 12: Extrapolation der Kopplungskonstanten (SM) Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 15/37 Einfluss von SUSY-Teilchen auf Kopplungskonstanten 1991: Arbeiten von W. de Boer, U. Amaldi, H. Fürstenau am LEP 28 gekoppelte DGLs Abb. 13: Renormalisierungsgruppengleichungen in mSUGRA Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 16/37 Vereinigung der Kopplungskonstanten Einführung neuer Teilchen (Massen ∼ TeV) ändert Koeffizienten in RGEs ⇒ Änderung der Steigung ⇒ Vereinigung der Kopplungskonstanten bei E = 2 · 1016 GeV Abb. 14: Verlauf der Kopplungskonstanten im Standardmodell und MSSM Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 17/37 Überblick: Offene Fragen im Standardmodell √ Vereinigung der Kopplungskonstanten Gravitation quadratische Divergenzen des Higgs-Massenparameters Ursache für elektroschwache Symmetriebrechung Dunkle Materie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 18/37 Wo bleibt die Gravitation? Gravitation im Standardmodell nicht berücksichtigt gibt es ein Graviton mit Spin 2? Abb. 15: Eichbosonen im Standardmodell Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 19/37 Einbeziehung der Gravitation in SUSY {Qα , Q̄α̇ } ∝ P µ [P µ , Qα ] = [P µ , Q̄α̇ ] = 0 ⇒ Supersymmetrie verknüpft mit Impuls-Symmetrie ⇒ mögliche Einbindung der Gravitation benötigt zunächst renormierbare Theorie der Gravitation Gravitation Starke Wechselwirkung Elektromagnetische Wechselwirkung Planck-Skala Große Vereinigung“ ” Schwache Wechselwirkung Elektroschwache Vereinigung 10−44 1019 10−38 10−30 1016 1012 10−24 10−16 109 106 −6 10−12 10 103 1 1 106 1012 10−3 10−6 10−9 1018 10−12 Zeit in s Energie in GeV Abb. 16: Vereinigung der Naturkräfte Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 20/37 Überblick: Offene Fragen im Standardmodell √ Vereinigung der Kopplungskonstanten √ Gravitation ? ? quadratische Divergenzen des Higgs-Massenparameters Ursache für elektroschwache Symmetriebrechung Dunkle Materie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 21/37 Higgs-Mechanismus Einführung eines zusätzlichen Feldes Φ (Higgs-Feld) Massenparameter µ2 < 0 ergibt einen Vakuumerwartungswert p < Φ >= −µ2 /2λ 6= 0 Teilchen, die an Higgs-Feld koppeln, bekommen Masse aber: alle an Φ koppelnden Teilchen ergeben Strahlungskorrekturen zu µ2 Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie µ2 > 0 vev = 0 µ2 < 0 µ2 < 0 vev 6= 0 V (Φ) = µ2 Φ† Φ + λ Φ† Φ 2 Abb. 17: Mexican Hat Potential im Higgs-Mechanismus Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 22/37 Strahlungskorrekturen zum Massenparameter µ des Higgsfeldes Φ λS 2 |λf |2 · Λ + ... ∆µ2 = − 2 + 8π } |16{zπ 2} | {z S f f Φ S Φ (a) Korrekturen proportional zu Λ2 (b) Annahme von Λ als Cutoff-Skala (→ neue Physik) Abb. 18: Strahlungskorrekturen zum Higgs- Massenparameter µ durch (a) ein Dirac Fermion f , und (b) ein Skalar S für Λ ≈ MP ⇒ ∆µ2 ca. 30 Größenordnungen über Higgs-Masse =⇒ Wie können diese Divergenzen aufgehoben werden? Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 23/37 Aufhebung der quadratischen Divergenzen S f Φ Fermion Φ (a) Abb. |λf |2 λS 2 ∆µ2 = − 2 + · Λ + ... 8π } |16{zπ 2} | {z 19: (b) Strahlungskorrekturen zum Higgs- Massenparameter µ durch (a) ein Dirac Fermion f , und (b) ein Skalar S Boson entgegengesetzte Vorzeichen für Fermion- und Bosonschleifen ⇒ divergente Beiträge durch Superpartner aufgehoben ⇒ stabile Theorie über große Massenskala Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 24/37 Überblick: Offene Fragen im Standardmodell √ Vereinigung der Kopplungskonstanten √ Gravitation ? ? quadratische Divergenzen des Higgs-Massenparameters √ Ursache für elektroschwache Symmetriebrechung Dunkle Materie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 25/37 Was bewirkt die elektroschwache Symmetriebrechung? Spontaner Symmetriebruch bei elektroschwacher Skala: µ2 > 0 µ2 < 0 µ2 < 0 vev 6= 0 vev = 0 2 † † V (Φ) = µ Φ Φ + λ Φ Φ 2 Abb. 20: Mexican Hat Potential im Higgs-Mechanismus Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie trennt elektromagnetische und schwache Wechselwirkung Masse der Teilchen durch Wechselwirkung mit Higgsfeld Φ =⇒ Ursache im SM nicht erklärt Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 26/37 Elektroschwache Symmetriebrechung durch Strahlungskorrekturen Verlauf von µ festgelegt durch Strahlungskorrekturen und RGEs dominante Strahlungskorrekturen durch top quark/squark führt auf natürliche Weise zu µ2 < 0 bei MZ Abschätzung der top-quark Masse vor experimenteller Entdeckung: 140 < mt < 190 GeV Abb. 21: Evolution des Massenparameters µ im MSSM. µ2 wird bei MZ negativ, verursacht EWSB ⇒ mt ,exp = 172, 5 GeV Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 27/37 Überblick: Offene Fragen im Standardmodell √ Vereinigung der Kopplungskonstanten √ Gravitation ? ? quadratische Divergenzen des Higgs-Massenparameters Ursache für elektroschwache Symmetriebrechung √ √ Dunkle Materie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 28/37 Die R-Parität präzise Tests ergaben Erhaltung von Baryonenzahl B und Leptonenzahl L ⇒ im MSSM muss eine neue multiplikative Quantenzahl als Erhaltungsgröße eingeführt werden: R = (−1)3(B −L)+2S (S:Spin) Teilchen des SM erhalten R = +1 Superpartner erhalten R = −1 Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 29/37 Konsequenzen der R-Paritäts-Erhaltung Superpartner werden in Paaren erzeugt Zerfallsteilchen von Superpartnern beinhalten immer weitere Superpartner ⇒ Leichtestes supersymmetrisches Teilchen (LSP) ist stabil Abb. 22: Paarerzeugung und Zerfall von supersymmetrischen Teilchen Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 30/37 Photino γ̃ als Kandidat für Dunkle Materie Eigenschaften des Photino: neutral schwach wechselwirkend, da keine elektr., Farb-, oder schwache Ladung hohe Masse (> 160 GeV) nur elastische Streuung an Materie, da R-Parität erhalten Selbstannihilation möglich, da Majoranateilchen (sein eigenes Antiteilchen) ⇒ Perfekter Kandidat für Dunkle Materie! Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 31/37 Photino in der Rolle des WIMP frühes Universum: thermisches Equilibrium ⇒ e+ + e− ←→ γ̃ + γ̃ nach ∼ 10−9 s: freeze-out “ ” ⇒ e+ + e− ←− γ̃ + γ̃ aber: Photino γ̃ schwerer als bekannte Teilchen → warum ist heute noch Dunkle Materie übrig? Abb. 23: Mögliche Annihilationen eines Neutralinos Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 32/37 Photino annihiliert als WIMP Ausdehnung wirkt Annihilation entgegen ⇒ für Erhaltung der WIMP-Dichte ΩDM ≈ 0.26: Annihilationsrate < Expansionsrate des Universums rein astrophysikalische Argumentation ermöglicht Berechnung von Wirkungsquerschnitt σ für Annihilation: 2 ΩDM h ' 0.1 2 · 10−26 cm3 s−1 < σ v >freeze Übereinstimmung mit Wirkungsquerschnitt aus Feynman-Diagrammen für Photino-Annihilation ⇒ WIMP-Miracle Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 33/37 Überblick: Offene Fragen im Standardmodell √ Vereinigung der Kopplungskonstanten √ Gravitation ? ? quadratische Divergenzen des Higgs-Massenparameters Ursache für elektroschwache Symmetriebrechung Dunkle Materie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM √ √ √ Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 34/37 Weitere Lösungen durch Supersymmetrie Higgsmasse konnte bereits vor Entdeckung auf mh < 130 GeV eingeschränkt werden Vereinheitlichung der Yukawa-Kopplungen möglich bei der Unification Scale “ von 1016 GeV ” Supersymmetrie bietet Rahmen für Elektroschwache Barygenesis“ ” zur Erklärung der Baryonen-Asymmetrie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 35/37 Ausblick bisher noch kein experimenteller Nachweis supersymmetrischer Teilchen → möglicher direkter Nachweis nach Umrüstphase 2015 am LHC → indirekter Nachweis durch Annihilation von Dunkler Materie möglich (AMS-Experiment) Abb. 24: SUSY Signatur durch fehlende transversale Energie Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Abb. 25: AMS-Experiment an Bord der Endeavour Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 36/37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! [1] [11] [14] [17] [7] [8] [4] [10] [3] [12] [13] [16] [15] [9] [2] [6] [5] Jenseits des Standardmodells Gregor Köhler – Supersymmetrie Supersymmetrie und das MSSM Lösungen durch Supersymmetrie 14. Juni 2013 37/37 Wie konstruiert man eine Supersymmetrie? Q |Fermioni ∝ |Bosoni und Q |Bosoni ∝ |Fermioni Symmetrie: [Q , H ] = 0 Forderung nach Antikommutator-Relation: Raumzeit xµ → Superraum mit Grassmann-Zahlen xµ , θα , θα̇ Qα2 = 0 Q̄α̇2 = 0 (α, α̇ = 1, 2) Kommutator-Relationen mit Viererimpuls: {Qα , Q̄α̇ } ∝ P µ [P µ , Qα ] = [P µ , Q̄α̇ ] = 0 Qα = ∂ ∂θα − i σαµα̇ θ̄α̇ ∂µ µ Q̄α̇ = − ∂∂θ̄ + i θα σαα̇ ∂µ α Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 38/37 Supersymmetrische Quantenfeldtheorie Felder im Standardmodell Wirkung: S= R 4 d x L(x ) → Superfelder (θ, θ̄ ) → R d 4 x d 4 θL(x , θ, θ̄) aber: Supersymmetrie muss weich “gebrochen sein ” ⇒ zusätzliche Massenterme im Lagrangian L = L0 + Lsoft ⇒ erwartete SUSY-Massen im Bereich von TeV MSSM trifft Vorhersagen ⇒ mit experimentellen Beobachtungen verträglich Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 39/37 Konsequenzen der quadratischen Divergenzen direkte Korrekturen für Fermionen- und Bosonenmassen weisen keine quadratische Abhängigkeit von Λ auf aber: Masse aller Teilchen durch Wechselwirkung mit Higgsfeld gekoppelt an < Φ > Vakuumerwartungswert < Φ >= p −µ2 /2λ =⇒ gesamtes Massenspektrum des Standardmodells indirekt empfindlich für quadratische Divergenzen Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 40/37 Abbildungsverzeichnis I Titelbild: http://www.particleadventure.org/supersymmetry.html http://home.physics.ucla.edu/ arisaka/home/Dark Matter/ http://www.weltderphysik.de/gebiete/theorie/jenseits-desstandardmodells/supersymmetrie/ 1 Teilchen des Standardmodells – www.weltmaschine.de/physik/supersymmetrie/ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Rotationskurve mit/ohne Einfluss Dunkler Materie – http://www.spacetelescope.org/images/ . . . . . . . 4 3 Materie- und Energieanteile im Universum – www.esa.int/Our Activities/Space Science/Planck/ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4 Julius Wess bei der SUSY07 Konferenz – http://extrad.egloos.com/1617819 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5 Bruno Zumino – http://string.lpthe.jussieu.fr/sugra30/photos.html . . . . . . . . . 7 6 Teilchen des MSSM – http://www.desy.de/forschung/forschungsbereiche/teilchenphysik/ . . . . . . . . . .10 Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 41/37 Abbildungsverzeichnis II 7 Vereinigung der Naturkräfte – www.weltderphysik.de/gebiete/theorie/jenseits-desstandardmodells/supersymmetrie/ 11 8 Abschirmung einer positiven Ladung – Online-Skript: Teilchen und Kerne (http://www.mppmu.mpg.de/ rwagner/skript/Grundzuge Quantenchromodyna.html) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 9 Anschauliche Abschirmung einer positiven Ladung für starke WW – Online-Skript: Teilchen und Kerne (http://www.mppmu.mpg.de/ rwagner/skript/Grundzuge Quantenchromodyna.html) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 10 Schleifenkorrekturen erster Ordnung – de Boer review: arXiv:hep-ph/9402266v5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 11 Schleifenkorrekturen in QED (a) und QCD (b) – de Boer review: arXiv:hep-ph/9402266v5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 42/37 Abbildungsverzeichnis III 12 Extrapolation der Kopplungskonstanten (SM) – de Boer review: arXiv:hep-ph/9402266v5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 13 Renormalisierungsgruppengleichungen in mSUGRA – de Boer review: arXiv:hep-ph/9402266v5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 14 Verlauf der Kopplungskonstanten im Standardmodell und MSSM – de Boer review: arXiv:hep-ph/9402266v5 . . 17 15 Eichbosonen im Standardmodell – Hauptseminarvortrag Felix Metzner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 16 Vereinigung der Naturkräfte – www.weltderphysik.de/gebiete/theorie/jenseits-desstandardmodells/supersymmetrie/ 20 17 Mexican Hat Potential im Higgs-Mechanismus – engl. Wikipedia Artikel zu Spontaneous Symmetry Breaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 18 Strahlungskorrekturen zum Higgs-Massenparameter µ durch (a) ein Dirac Fermion f , und (b) ein Skalar S – arxiv:hep-ph/9709356v6 . . . . . . . . .23 Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 43/37 Abbildungsverzeichnis IV 19 Strahlungskorrekturen zum Higgs-Massenparameter µ durch (a) ein Dirac Fermion f , und (b) ein Skalar S – arxiv:hep-ph/9709356v6 . . . . . . . . .24 20 Mexican Hat Potential im Higgs-Mechanismus – engl. Wikipedia Artikel zu Spontaneous Symmetry Breaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 21 Evolution des Massenparameters µ im MSSM. µ2 wird bei MZ negativ, verursacht EWSB – arXiv:hep-ph/9709356v6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 22 Paarerzeugung und Zerfall von supersymmetrischen Teilchen – Folien zur Vorlesung Teilchenphysik für Fortgeschrittene WS08/09, de Boer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 23 Mögliche Annihilationen eines Neutralinos – http://theastronomist.fieldofscience.com/2010/05/dark-matter-confrontsobservations.html 32 24 SUSY Signatur durch fehlende transversale Energie – Vorlesung zu Kosmologie 2: http://ekpwww.physik.uni-karlsruhe.de/ deboer/ . . . . . . . . . . . . . 36 25 AMS-Experiment an Bord der Endeavour – www.ams02.org/ . . . . . . . . . . . . 36 Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 44/37 References I I. Aitchison. Supersymmetry in Particle Physics. Cambridge University Press, 2007. H. Baer. Folien zum Vortrag SUSY at LHC Lecture 1“, Karlsruhe ” 2007. (13. Juni 2013). URL: http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/ ~susy07/Baer_preSUSY1.pdf. C. Sander D. I. Kazakov W. de Boer M. Huber. “A global fit to the anomalous magnetic moment, b-s gamma and Higgs limits in the constrained MSSM”. In: Phys. Lett. (2001). W. de Boer. “Evidence for Dark Matter Annihilation from Galactic Gamma Rays?” In: Phys. Lett. (2004). Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 45/37 References II W. de Boer. Folien zu Kapitel 6 aus der Vorlesung Teilchenphysik ” für Fortgeschrittene “, Karlsruhe 2008. (13. Juni 2013). URL: http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/ ~jwagner/WS0809/Vorlesung/. W. de Boer. Folien zur Vorlesung Supersymmetry/Cosmology“, ” Karlsruhe 2009. (13. Juni 2013). URL: http://ekpwww.physik.uni-karlsruhe.de/~deboer/. 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Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 47/37 References IV J. Terning. Modern Supersymmetry. Oxford Science Publications, 2006. Literatur Gregor Köhler – Supersymmetrie 14. Juni 2013 48/37