Flavor violation in supersymmetry

Abstract

Bu tez çalışması süpersimetriye ve süpersimetrinin çeşni degişimi olayındakiimplikasyonlarına giriş olarak hazırlanmıştır. Standard Model elektro-zayıfetkileşimlerin temel özelliklerinin incelenmesinden sonra süpersimetrik alanteorilerinin süperuzay, süperalan ve süperpotansiyel gibi temel kavramlarının tanımıve basit türetimleri çalışılmıştır.Süpersimetrik bir teoride tüm etkileşimler bosonlar ve fermionların (süpereşlerin)degişimi altında simetrik kalmak durumundadırlar. Buna ragmen süpersimetridoganın açıkça ve yumuşakça kırılmış bir simetrisi olmalıdır ve yumuşak (soft)terimler olarak adlandırılan süpersimetri kırınım parametreleri günümüz ve gelecekdeneylerde çeşitli gözlemlenebilir fenomenlerin ortaya çıkmasına sebep olacaktır.Maddenin farklı çeşnilerinin birbirine karışması -çeşni kırınımı- yumuşak (soft)terimlere güçlü baglılık gösteren olaylardan biridir. Özel olarak Standard Model'inmorötesi skalasına yakın eşik enerjisinde süpereşlerin parçacık spektrumundanayrışması çeşni ihlal eden etkileşimlere önemli düzeltmeler getirmektedir. Budüzeltmeler, aksi taktirde geçerli olan yüksek skala çeşni modelini düşükenerjilerdeki deneylerle geçersiz kılacak kadar güçlüdür.Bu tez çalışmasında çeşni modellerinin bir sınıfına odaklanarak süpersimetrik eşikdüzeltmelerine duyarlılıkları analiz edilmiştir.

This thesis work is meant as an introduction to supersymmetry and itsphenomenological implications for flavor-changing phenomena. After a survey of thebasic features of the standard model of electroweak interactions, it continues with athrough definition and basic derivation of the fundamental concepts ofsupersymmetric field theories, including superspace, superfield and superpotential.In a supersymmetric theory, all interactions are to be symmetric under the exchangeof bosons and fermions -- the superpartners. However, supersymmetry must be anexplicitly yet softly broken symmetry of nature, and supersymmetry breakingparameters, the so-called soft terms, give rise to various phenomena observable atpresent and future experiments. The mixing among different flavors of matter -- theflavor violation -- is one such phenomenon which exhibits a strong dependence on thestructure of the soft terms. In particular, decoupling of superpartners from theparticle spectrum at a threshold energy near the ultraviolet scale of the standardmodel induces sizeable corrections to flavor violating interactions. These correctionsare strong enough to disqualify an otherwise viable high-scale flavor model by aconfrontation with experiments at low energy. This thesis work focusses a class offlavor models, following from strings or supergravity, and provides a throughanalysis of their sensitivities to supersymmetric threshold corrections.