Quantum aspects of grand unified theories
Kvantové aspekty teorií velkého sjednocení
diploma thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/72111Identifiers
Study Information System: 140436
Collections
- Kvalifikační práce [10691]
Author
Advisor
Referee
Smetana, Adam
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Theoretical Physics
Department
Institute of Particle and Nuclear Physics
Date of defense
10. 9. 2014
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
Teorie velkého sjednocení, efektivní potenciál, spontánní narušení kalibrační symetrie, rozšíření Standardního modeluKeywords (English)
Grand unified theories, effective potential, spontaneous gauge symmetry breaking, Standard Model extensionsV této práci se zaměřujeme na teorie velkého sjednocení s kalibrační grupou SO(10), a to především na konzistenci tzv. minimálních nesupersymetrických SO(10) modelů. Realistické chování takových modelů je podmíněno lokální sta- bilitou jejich vakua a s tím spojenou (ne)tachyonicitou jejich spektra. Jak bylo ukázáno, pro eliminaci tachyonického chování některých pseudo-Goldstoneových bosonů ve skalárním spektru daných teorií jsou důležité jednosmyčkové korekce k jejich hmotám. Hlavním předmětem předložené práce jsou dvě různé metody výpočtu těchto korekcí. Kromě zopakování výpočtu pomocí metod efektivního potenciálu pro případ Higgsova modelu 45S ⊕ 16S je zde proveden také výpočet pomocí standardní poruchové teorie. Dvojí přístup je motivován především re- alističtějším Higgsovým modelem 45S ⊕ 126S, pro nějž je konstrukce efektivního potenciálu velmi komplikovaná, a proto je pro tento model vhodnější diagramat- ický postup. Tímto způsobem je v dané teorii také určen první člen vedoucí kvantové korekce ke hmotám problematických pseudo-Goldstoneových bosonů. 1
In this thesis we focus on Grand Unified Theories based on the SO(10) gauge group and, in particular, on the viability of the minimal nonsupersymmetric SO(10) models. Technically, this amounts to a detailed assessment of their vac- uum stability and related (non-)tachyonicity of their scalar spectrum. It turns out that the one-loop scalar mass corrections are important for elimination of the tachyonic behaviour of certain pseudo-Goldstone bosons. In this work these issues are briefly reviewed and two distinct methods for the calculation of the critical radiative corrections are discussed. More specifically, besides the revision of the effective potential approach to the 45 ⊕ 16 Higgs model also the standard perturbative theory method is employed for this purpose. The latter approach is particularly suitable for the more realistic 45 ⊕ 126 Higgs model since it appears to be practically impossible to construct the corresponding effective potential in that case. Consequently, diagrammatic methods are used to calculate the SO(10)- invariant leading scalar quantum correction to the problematic pseudo-Goldstone masses in the 45 ⊕ 126 model. 1