Física de quark top en el modelo estándar y en modelos mas allá. (2006)
El descubrimiento del quark top en 1995 por los experimentos CDF y D0, dio una vez más una confirmación experimental del modelo estándar de partículas como una descripción válida de las interacciones electrodébiles de las partículas elementales. Desde entonces el esfuerzo experimental se ha concentrado en realizar estudios detallados de las propiedades del quark top. Sin embargo con los datos actuales, la incertidumbre en las medidas deja un espacio suficiente para considerar efectos de física no estándar. Con la actualización hecha a Tevatron y con las medidas futuras de LHC se espera incrementar la estadística y de esta forma entrar en lo que llamaríamos la fenomenología de alta precisión para el quark top. Por lo anterior, el propósito general del proyecto es concentrarse en las implicaciones de correcciones radiativas tipo electrodébil de física mas allá del modelo estándar para la producción del quark top y sus decaimientos. En forma especifica, es considerar procesos de producción del quark top en colisionadores como LHC usando el modelo de dos dobletes mas general llamado tipo III, considerar procesos de producción del quark top en colisionadores foton-foton y analizar los efectos de considerar acoplamientos anómalos del quark top en este tipo de colisionadores. Explorar los decaimientos extraños del quark top en el marco del modelo estándar en tres cuerpos e incluir efectos de nueva física con el fin de saber si podrían ser observados por las actuales y futuras colaboraciones experimentales. Los efectos de nueva física a considerar son los del modelo de dos dobletes de Higgs tipo III y modelos supersimétricos mas allá del modelo minimal. Como resultados se espera encontrar restricciones a parámetros del modelo de dos dobletes de Higgs tipo III como son las masas de los bosones de Higgs para tener en cuenta en la búsqueda experimental. Además, obtener los efectos de nueva física en los observables que involucren el quark top en colisionadores foton-foton. Realizar análisis exhaustivos del espacio de parámetros del modelo tipo III con cambio de sabor en el sector de Higgs y en el sector de quarks. El marco teórico son las teorías de campo aplicadas a teorías con simetrías gauge SU(2) x U(1) con rompimiento espontáneo de simetría utilizando bosones de Higgs en una manera no económica, esto introduce nuevos efectos como cambios de sabor por corriente neutra tanto en el sector de quarks como en el sector leptonico. La metodología basada en una búsqueda intensa en las bases de datos y artículos pertinentes, cálculos de teoría de campos cuánticos y análisis numéricos utilizando software como ComHep, FeynCalc, FeynArts, Mathemática licenciado, Minuit, Root y programas en Fortran específicos según sea el caso. Además se espera contar con la colaboración de un estudiante de doctorado, un estudiante de maestría y dos estudiantes de pregrado del Departamento de Física de la Universidad Nacional de Colombia, y de esta forma proponer trabajos de grado, tesis de maestría y colaborar de cerca con la formación del estudiante de Doctorado; como es de esperar se cuenta con el apoyo y colaboración del Grupo de Investigación de Física Teórica de Altas Energías. Como estrategia de comunicación se espera obtener dos artículos en revistas indexadas internacionales, y presentar dos trabajos con los estudiantes en el Congreso Nacional de Física.