Producción de bosones de Higgs predichos por el Modelo B-L

Se analiza la producción y decaimiento de bosones de Higgs pesados H , predichos por el modelo B-L, el cual es una extensión del modelo estándar. Específicamente el proceso que se analiza es: $\mu^+ \mu^- \longrightarrow (Z, Z') \longrightarrow ZH \longrightarrow l^+ l^- \longrightarrow W^+ \mu^-$ , para las energías y luminosidades del futuro colisionador de muones.

Decaimiento $t\rightarrow c\gamma$ a un lazo en teorías efectivas

El Modelo Estándar de las interacciones electrodébiles y fuertes es la mejor formulación de física fundamental con que contamos, sin embargo, la comunidad científica dedicada al estudio de la física de altas energías está convencida de que aún no hemos encontrado la teoría fundamental genuina que describe a la naturaleza, sino que existe otra descripción de la cual el Modelo Estándar es un límite de baja energía. Una manera de estudiar de forma teórica la nueva física es a través de las teorías efectivas. En este trabajo se realizan el cálculo y la estimación de las contribuciones a orden de un lazo del Modelo Estándar y de nueva física al decaimiento con cambio de sabor fermiónico $t\rightarrow c\gamma$ en el marco de las teorías efectivas.

Propagadores para soluciones taquiónicas y de energía negativa en ecuaciones relativistas

En este trabajo se abordará la construcción del propagador de Feynman-Dyson para partículas de espín 1 utilizando ecuaciones tipo Weinberg, como en el artículo [1], basadas en el concepto del campo de Weinberg como un conjunto de funciones de campo con diferencias en paridad y transformaciones duales. Se discute una controversia relacionada con las definiciones del propagador de Feynman-Dyson para operadores de campo que contienen estados conjugados de cargas propias/anti-propias $S = 1/2$. Se propone una solución a esta controversia mediante la duplicación del Espacio de Fock, extendiendo el Álgebra de Clifford correspondiente. Se explora la existencia de las soluciones de la ecuación de Dirac y de Weinberg-Tucker-Hammer con energía negativa. Consideramos el papel de las soluciones taquiónicas en la construcción de propagadores para espines más altos. $[1]$ Valeriy Dvoeglazov (2019) "The Feynman-Dyson propagators for neutral particles (locality or non-locality?)", Revista Mexicana de Física, 65(6), Nov-Dic, pp. 612–617.

Teoría de Majorana para partículas relativistas neutrales

Recientemente, el interés en la mecánica cuántica relativista ha aumentado debido a que la teoría de supercuerdas no ofrece una explicación física a los problemas antiguos en la física de neutrinos. Hay muchos escenarios teóricos en el Universo; sin embargo, las discrepancias se mantienen con observaciones actuales. En este trabajo presentamos una interpretación moderna de los artículos de Ettore Majorana de los años 30 [1,2], que sirve para la descripción de los espines altos y partículas neutras. Recientemente, se han descubierto algunas paradojas las cuales analizamos en este póster [3]. [1] E. Majorana, Nuovo Cimento 9, 43 (1932). [2] E. Majorana, Nuovo Cimento 14, 171 (1937). [3] V. V. Dvoeglazov, Int. J. Theor. Phys. 58 (5), 1369-1383 (2019), arXiv:1904.05436.

Fijación covariante de la norma para estudiar los vértices $WW\gamma^*$ y $WWZ^*$ en el Modelo Estándar con Dimensiones Extras Universales

En esta investigación se plantea analizar el proceso de fijación de la norma para poder estudiar la sensibilidad a correciones radiativas del vértice $WWV^*$ (con el bosón neutro $V= \gamma \; o \; Z$ off-shell) dadas por las excitaciones de Kaluza-Klein de todas las partículas del Modelo Estándar. Esto dentro del contexto de una extensión del Modelo Estándar conocida como Dimensiones Extras Universales, la cuál consiste no en una extensión del grupo de norma que determina la dinámica de la teoría, sino en una ampliación del grupo de Poincaré. Para este cometido se utilizará un procedimiento de fijación de la norma, para las excitaciones de Kaluza-Klein, covariante bajo el grupo usual $SU_L(2,\mathcal{M}^4) \times U_Y(1,\mathcal{M}^4)$ con la finalidad de obtener amplitudes bien comportadas para los vértices $WW\gamma^*$ y $WWZ^*$. Se muestra cómo esta elección novedosa del término que fija la norma simplifica en gran medida los diagramas a calcular. Además de que al usar la norma de Feynman-t'Hooft ($\xi =1$) podemos obtener la contribución del bloque WWV* a procesos tales como las colisiones $\gamma \gamma \to W^+W^-$ o $e^+e^-\to W^+W^-$ sin recurrir a la función de Green completa. Esta ultima colisión será escrutinada con una alta presición en futuros colisionadores como el International Linear Collider.

Efecto dipolar cromomagnético en el proceso $gg\to t\bar{t}$

Se presenta el avance del estudio del efecto dipolar cromomagnéticos mediante un acomplamiento efectivo en el proceso hadrónico de producción de pares de tops $gg\to t\bar{t}$. Contrastamos las desviaciones debidas al dipolo cromomagnetico obtenido a un lazo en el Modelo Estándar, versus el reportado experimentalmente en el LHC, para así poder predecir la sensibilidad del impacto dipolar en las interacciones gluon-top.

Valores esperados de lazos de Wilson en el modelo $\mathbb{Z}_2$ con el algoritmo de Wolff

En este trabajo se explora la factibilidad de implementar el algoritmo de Wolff para realizar cálculos simulados dentro del modelo $\mathbb{Z}_2$, recalcando la importancia del uso de simulaciones eficientes. Se calcularon los valores esperados de los lazos de Wilson en el modelo $\mathbb{Z}_2$, un ejemplo sencillo de teoría gauge en la retícula. Se usaron métodos de muestreo MCMC para obtener los valores esperados de los lazos de Wilson en una retícula sencilla, comparándolos con su valor teórico. Se presentan y discuten los resultados obtenidos para las distintas pruebas como lo son la tendencia global de los valores esperados obtenidos por las simulaciones y los análisis de rendimiento, concluyendo satisfactoriamente con una mejora en los tiempos de ejecución de las simulaciones realizadas, pasando de tener un incremento exponencial a un crecimiento cuadrático, a coste de restringir su rango de aplicación. Finalmente, se explora una posible mejora al algoritmo de Metropolis que podría tener ambas cualidades, la velocidad del algoritmo de Wolff junto al amplio rango de aplicación del algoritmo de Metropolis.

Efectos del decaimiento de la materia oscura en el proceso de nucleosintesis primordial de elementos ligeros

Este trabajo tiene como propósito el introducir una variación del modelo cosmológico CDM. Dicho modelo considera el decaimiento de materia oscura en el universo temprano, debido a un aumento de entropía, antes de nucleosíntesis. Veremos como el campo escalar con su abundancia inicial y el recalentamiento que produce en el universo, afecta a la creación de elementos ligeros en BBN. Para poder hacer esto es necesario conocer las etapas del universo, y su historia térmica, con énfasis en la época de nucleosíntesis primordial, para tener una base sólida. Después se busca estudiar los procesos físicos que están involucrados y derivar las ecuaciones que lo describan y así construir el modelo cosmológico que queremos. Parte de los objetivos de este trabajo es buscar y determinar las cotas de los parámetros ya mencionados antes, que son necesarias para este modelo. Para finalizarlo se ilustran estos datos para tener una mejor interpretación de los datos que fueron recabados a través del trabajo.

Sobre la autoenergía del fermión a un lazo en una norma covariante arbitraria en RQED

En este estudio, se aborda el cálculo de las integrales maestras necesarias para determinar la autoenergía del fermión a un lazo en el contexto de la electrodinámica cuántica. Este análisis se realiza dentro de un marco de referencia que utiliza una norma covariante arbitraria. La autoenergía del fermión es un concepto fundamental en la física de partículas, ya que proporciona información crucial sobre las interacciones y propiedades del fermión en cuestión. La utilización de una norma covariante arbitraria en este cálculo permite una mayor flexibilidad en el tratamiento matemático de los fenómenos físicos involucrados, lo que puede conducir a resultados más precisos y una comprensión más profunda de los procesos subyacentes en la teoría cuántica de campos. Este enfoque puede tener implicaciones importantes en diversos aspectos de la física teórica y experimental, incluida la interpretación de datos de experimentos de alta energía y la formulación de nuevas teorías o extensiones de las existentes.

Estudio experimental de pulsos inducidos por imanes en caída libre por un tubo aislante recubierto de espiras

En lo este experimento se tiene como objetivo analizar los pulsos eléctricos inducidos al dejar caer un imán a través de un tubo dieléctrico (acrílico) y embobinado por el exterior para encontrar una relación de como varía la intensidad del pulso eléctrico respecto a la cantidad de imanes. Utilizando 10 imanes de neodimio en forma de disco de 25mm x 3mm, un tubo de acrílico de 0.45 m de largo y 47mm de diámetro interior, cable esmaltado de cobre de (k)mm de grosor y un osciloscopio, se construyó un tubo no conductor con un embobinado. La cantidad de vueltas del embobinado fueron N = 128 vueltas, lijando los extremos y conectándolos al osciloscopio para poder medir la intensidad del pulso eléctrico, la cual resultó con una amplitud de ± 200 mV. La caída de diferentes configuraciones de imanes se videograbó para después ser analizada por medio del programa Tracker Video Analysis and Modeling Tool, esto con la finalidad de modelar la velocidad y aceleración promedio. Se detectó además que, al incrementar el número de (i=1,…10) imanes, la intensidad del pulso se enaltecía de forma simétrica. Finalmente, se espera que si también se aumenta la cantidad de vueltas en el embobinado se incremente aún más la intensidad del pulso.

Simulaciones tipo Monte Carlo para la obtención de observables físicas en el espectro de energía del decaimiento neutro del kaón

En el presente trabajo se estudia el decaimiento del kaón neutro en su vía semileptónica, esto es, su desintegración a tres cuerpos: un pión cargado negativamente y al par leptónico que está conformado por un electrón y el neutrino del electrón. Se calcula primero la razón diferencial de decaimiento integrando sobre los momentos de las partículas, dejando, como un paso intermedio, la razón diferencial de decaimiento a nivel gráfica de Dalitz dependiente de las energías del pión y del electrón. A este nivel la integración se logró hacer de manera analítica y también de forma numérica, la coincidencia a un alto orden de precisión en el cotejo de estos resultados da la fiabilidad en los cálculos obtenidos. Posteriormente se implementaron simulaciones tipo Monte Carlo en la gráfica de Dalitz para extraer el valor de observables físicas como el elemento de matriz CKM y los factores de forma del vértice de integración del decaimiento. Finalmente se integra sobre la energía del pión para obtener el espectro de energía del electrón y a partir de estos resultados se obtiene el valor a muy alta precisión de los factores de forma del decaimiento.

Producción de luz en colisiones de neutrinos

El Modelo Estándar (ME) es la teoría cuántica de campos, los cuales describen las interacciones mediante grupos de simetría $SU(3)_C\times SU(2)_L\times U(1)_Y$. En 2012, el ME fue validado con el descubrimiento del Bosón de Higgs, pero ciertamente aún se plantean ciertas preguntas sin resolver, como lo es la generación de masa de los neutrinos y el cambio de sabor entre los leptones. Esto ha motivado a buscar y explorar nuevas teorías que van más allá del ME, con el propósito de buscar una nueva física y dar respuesta a las preguntas abiertas. El descubrimiento de la oscilación de neutrinos desafió las premisas del ME, demostrando la existencia de masa en los neutrinos y refutando la idea de que estas partículas no son masivas. En la actualidad, la fenomenología de los neutrinos masivos se ha convertido en un tema esencial dentro de la comunidad científica. Este trabajo se centra en investigar la interacción de neutrinos masivos de Dirac con fotones en extensiones del ME. Aunque las interacciones neutrino-fotón no están permitidas a nivel de árbol en el ME, se exploran en este trabajo a nivel de 1-lazo. Se examina específicamente la colisión de dos neutrinos masivos de Dirac que emiten dos fotones, demostrando que la amplitud de este proceso es finita, es decir, libre de divergencias ultravioleta e infrarrojas. Además, se confirma que esta amplitud cumple con la invariancia de norma.

Simulación de detector de muones para el experimento ALICE 3

El plasma de quarks y gluones, QGP, es un estado de la materia de densidad de energía tal que supera en el orden de cien mil a la temperatura del centro del Sol. Es el principal objeto de estudio del experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment) del LHC (Large Hadron Collisioner). Para profundizar su entendimiento, el experimento será actualizado para operar durante la fase de alta luminosidad del LHC. El nombre de este mejorado detector es ALICE 3. Uno de los detectores que formará parte de ALICE 3 es el MID (Muon IDentifier), el cual tendrá la capacidad de identificar y determinar la trayectoria de dimuones con bajo momento transverso producidos en colisiones entre iones pesados para $|\eta|\approx 0$. Se plantea que el MID este formado por un arreglo de plásticos centelladores y fibras ópticas con corrimiento de fase acopladas a foto sensores de silicio (SiPM). Actualmente, nos encontramos realizando la simulación este arreglo de barras y SiPM. Planteamos una lluvia atmosférica de muones que llegan a atravesar el plástico, como sucede en la realidad. Dentro de la barra se generan fotones que luego son detectados por el SiPM. Después analizamos información de la cantidad de fotones detectados, el tiempo de vuelo y la energía depositada con Root. El software de simulación es Geant4 pero se busca continuar con FairRoot y PHYTIA. Se espera que para la fecha del congreso de Física se tengan resultados de la eficiencia de detección de muones para diferentes configuraciones de plásticos. Esto en función del momento de los muones, del tipo de partícula incidente (muones, kaones, protones y piones) y la definición de hits en el arreglo de barras de plástico centellador en términos de la energía depositada en los detectores y el número de fotones de centelleo producidos. También, se espera presentar resultados análisis para flujos de partículas esperado en las condiciones de alta luminosidad del LHC a nivel de MID.