PDF - THEP Mainz

Modelle 55
dem seesaw-Mechanismus 11 , liegt ein Modell vor, das durch die drei komplexen Mischungswinkel
θ 1 , θ 2 , θ 3 der Neutrinomassenmatrix, die Massen der rechts-händigen Neutrinos m N1 ,
m N2 , m N3 und die fünf mSUGRA-Parameter M 0 , M 1/2 , tan β, R beschrieben wird. Hier
werden zwei typische Arten von Massenspektren im rechts-händigen Sektor unterschieden.
Häufig geht man so vor, dass man alle bis auf einen Parameter fest vorgibt und Ausschlussgrenzen
für den verbleibenden Parameter bestimmt. Ist umgekehrt der Zusammenhang der
SUSY-Parameter mit der von uns zur Parametrisierung benutzten effektiven Kopplungskonstanten
α i bekannt, können die in den folgenden Kapiteln vorgestellten Resultate zur
Bestimmung der Grenzen dienen, denen die Modellparameter unterliegen.
4.4. Allgemeine Modelle mit zwei Higgs-Dubletts
Aus vielerlei Hinsicht handelt es sich bei Modellen, die neben dem Teilcheninhalt des
Standardmodells ein zweites komplexes, skalares Higgs-Dublett φ enthalten (2HDM), um
eine Erweiterung, die es sich zu studieren lohnt. Ein erweiterter Higgs-Sektor tritt u.a.
in Modellen auf, die vielversprechend in Bezug auf Vereinheitlichung der Eichkopplungen
und in Bezug auf Baryogenese sind. Die Existenz zweier Higgs-Dubletts kann eine
natürliche Erklärung für die Hierarchie der Yukawa-Kopplungen (und somit der Massenverhältnisse)
innerhalb der Quark- und Leptongenerationen liefern, wenn up-artige und
down-artige Felder an verschiedene Higgs-Bosonen koppeln. Ausserdem gibt es bisher keinen
experimentellen Hinweis darauf, dass der Higgs-Sektor aus genau einem Higgs-Feld
besteht. Das ansprechendste unter den Modellen ist sicher die Supersymmetrie. Innerhalb
von SUSY-Modellen heben sich die Anomalien der beiden Higgs-Dubletts gegenseitig auf,
das Hierarchieproblem kann auf natürliche Weise gelöst werden und es kann ein Zusammenhang
mit der Gravitation vorliegen, da die SUSY-Generatoren und der Vierer-Impuls
über Kommutatorrelationen in Beziehung stehen. Details der SUSY-Theorie wurden in Abschnitt
4.3 näher behandelt. Die einfachste Erweiterung enthält ein skalares Potenzial, das
die Selbstwechselwirkung der Higgs-Felder beschreibt, und Yukawa-Kopplungen an Quarks
und Leptonen, aber keine neuen Kopplungen der SM-Teilchen untereinander.
Die Modelle mit zwei Higgs-Dubletts werden durch die Angabe des skalaren Potenzials, der
Higgs-Boson- und der Higgs-Fermion-Wechselwirkungen festgelegt. Die meisten Autoren
beschränken sich, auch aus phänomenologischen Gesichtspunkten, auf Modelle mit eingeschränkter
Struktur des skalaren Potenzials und der Higgs-Fermion-Wechselwirkungen. Im
minimalen supersymmetrischen Standardmodell (MSSM) beispielsweise werden das skalare
Potenzial und die Higgs-Fermion-Wechselwirkung durch die Dimensionalität der Terme
11 Unter dem seesaw-Mechanismus versteht man die Generierung von leichten Neutrinomassen durch Mischung
der drei masselosen Neutrinofelder des SMs, denen ein definierter Flavor zugeordnet werden kann,
mit drei neuen Feldern, die bisher experimentell nicht beobachtet wurden und eine große Masse besitzen.
Vereinfachte Ansätze betrachten die Mischung von je zwei Feldern miteinander. Durch Diagonalisierung
der Massenmatrix der je drei masselosen und massiven Felder ergeben sich gleichviele leichte und schwere
massive Neutrinofelder. Dieses Modell wird oft herangezogen, um die experimentell verifizierten Neutrinooszillationen
zu beschreiben.