Nukleonski razpadi v nevidno snov

Susič, David (avtor), Fajfer, Svjetlana (mentor)

Osnovne delce in njihove medsebojne interakcije opisuje teorija, znana kot standardni model. Kljub njegovim izjemno dobrim ujemanjem z ogromno količino eksperimentalnih podatkov standardni model med drugim ne zna pojasniti mas nevtrinov, barionske asimetrije ter izvira temne snovi. Omenjene pomanjkljivosti standardnega modela je mogoče razložiti znotraj okvirjev teorij velikega poenotenja, ki so od standardnega modela bolj fundamentalne, hkrati pa upoštevajo številne njegove principe. Teorije velikega poenotenja kot kandidata delca temne snovi navajajo nevidni desnoročni fermion, ki ga interpretiramo kot desnoročni nevtrino, delec, ki ga standardni model ne dovoljuje. Interakcije tega delca s kvarki posreduje hipotetični barvni skalar, imenovan leptokvark, sklopitve s tem skalarjem pa so zaradi njegove visoke mase zadušene. V tem delu so obravnavani hipotetični razpadi protona in nevtrona, inducirani s strani barvnih skalarjev. Poseben poudarek je na iskanju takih razpadov nevtrona v delec temne snovi, ki obenem prepovedujejo destabilizacijo protona, ter na odkrivanju nevtronskega razpadnega kanala, ki pojasnjuje anomalijo nevtronskega življenjskega časa. Rezultati, pridobljeni v tej nalogi, služijo kot izhodišče za nadaljnje teoretiče in eksperimentale raziskave nukleonskih razpadov ter iskanje nevidnih delcev, ki tvorijo temno snov.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: protonski razpad, nevtronski razpad, desnoročni nevtrino, nevidna snov, temna snov, leptokvarki, anomalija nevtronskega življenjskega časa, teorije velikega poenotenja, standardni model
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Tipologija: 2.09 - Magistrsko delo
• Organizacija: FMF - Fakulteta za matematiko in fiziko
• Leto izida: 2020
• PID: 20.500.12556/RUL-119734
• COBISS.SI-ID: 27961859
• Datum objave v RUL: 11.09.2020

SUSIČ, David, 2020, Nukleonski razpadi v nevidno snov [na spletu]. Magistrsko delo. [Dostopano 21 april 2025]. Pridobljeno s: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=119734

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Dark matter nucleon decay

Izvleček

Elementary particles and their interactions are described by the theory, known as the Standard Model. Despite the fact that it successfully describes an enormous amount of experimental data, the Standard Model cannot describe neutrino masses, baryon asymmetry and does not provide a source for the dark matter. These aspects suggest that the Standard Model should be a part of a more fundamental theory, examples of which are the Grand Unified Theories. Grand Unified Theories propose the source of the dark matter to be an invisible right-handed fermion, which can be interpreted as the right-handed neutrino, a particle not included in the Standard Model. Interactions between this dark matter candidate and quarks are induced by a colored scalar particle, called leptoquark, the couplings of which are suppressed due to its extremely high mass. This work studies hypothetical proton and neutron decays, induced by the massive colored scalars. The emphasis is on the search of such neutron decays into dark matter particle, which simultaneously prevent destabilization of the proton, and on the search of neutron decay mode, explaining the neutron lifetime anomaly. The results of this work serve as a basis for future theoretical and experimental researches of nucleon decays as well as for future searches of dark particles.

• Ključne besede: proton decay, neutron decay, right-handed neutrino, dark matter, leptoquarks, neutron lifetime anomaly, Grand Unified Theories, Standard Model