WS 2012/13 - Übungen zur Vorlesung

Supersymmetrie an Collidern

Vorlesung:	Prof. Dr. M. Mühlleitner	Mi	09:45 - 11:15 Uhr	Kl. HS A
Übung:	Dr. M. Rauch	Fr	14:00 - 15:30 Uhr	Kl. HS A
	ab 29.10.	Mo	11:30 - 13:00 Uhr	3/1

• Am 12.11. findet statt der Übung eine weitere Vorlesung statt.
• Die Übung in der Woche darauf findet ausnahmsweise am Freitagstermin (23.11.) statt.
• Am 10.12. findet keine Übung statt.
• In der Woche darauf findet die Übung ausnahmsweise am Mittwoch (19.12.) um 14.00 Uhr in F 2/16 (Flachbau) statt.
• Neu: Zusatzvorlesung verschoben
  In der letzten Vorlesungswoche findet eine weitere Vorlesung am Freitag (8.2.) am alten Übungstermin statt.
  In der ersten Woche nach Vorlesungsende findet am Mittwoch (13.2.) eine weitere Vorlesung zum üblichen Termin (9:45-11:15 Uhr, Kl. HS A) statt.

Vorlesungsmaterial

• Skript   (Stand: 11. Dez. 2012)

Übungsblätter

Blatt	Besprechung am	Zusätzliche Infos
Blatt 1	26. 10.
Blatt 2	29. 10.
Blatt 3	05. 11.
Blatt 4	23. 11.
Blatt 5	03. 12.
Blatt 6	19. 12.
Blatt 7	07. 01.
Blatt 8	14. 01.
Blatt 9	21. 01.
Blatt 10	28. 01.
Blatt 11	04. 02.

Im Tutorium werden die bearbeiteten Aufgaben ausführlich besprochen.

Zum Erwerb eines Scheins/von ECTS-Punkten ist das Vorrechnen von Übungsaufgaben im Gesamtumfang eines Übungsblatts notwendig.

Weitere Informationen

Voraussetzungen

Kenntnisse aus den Vorlesungen zur Theoretischen Teilchenphysik sind wünschenswert.

Vorlesungsinhalte

Im ersten Teil der Vorlesung werden Supergruppen und supersymmetrische (SUSY) Teilchen sowie Superfelder eingeführt, um die supersymmetrische Lagrangedichte herzuleiten. Verschiedene SUSY-Brechungsmechanismen werden vorgestellt. Die Lagrangedichte der minimalen supersymmetrischen Erweiterung des Standardmodells (MSSM) wird im Detail behandelt. Die Teilchenmassen und Teilchen-Wechselwirkungen werden hergeleitet. Die Strahlungskorrekturen zu den Higgsmassen werden diskutiert.

Im zweiten Teil der Vorlesung werden aktuelle Themen der SUSY Phänomenologie an Hadron- und Elektron-Positron-Beschleunigern diskutiert. Diese umfassen die Phänomenologie der MSSM Higgsbosonen (Massenbeschränkungen, Produktions- und Zerfallskanäle), der SUSY-Teilchen (Produktionskanäle, Massen- und Kopplungsbestimmung), SUSY Große Vereinheitlichte Theorien (GUT), SUSY mit R-Paritätsverletzung, den MSSM Higgssektor mit CP-Verletzung, Bestimmung von Higgsbosonquantenzahlen und schließlich die Dunkle Materie und deren direkte sowie indirekte Suche oder aber die nächst-minimal supersymmetrische Erweiterung des SM (NMSSM).

1. Motivation, Probleme des SM
2. Einführung in Supersymmetrie
3. SUSY-GUT
4. SUSY-Brechungsmechanismen
5. Das MSSM
6. SUSY-Teilchen Produktion
7. MSSM Higgsbosonen
8. NMSSM
9. R-Parität
10. SUSY Dark Matter

Empfohlene Literatur

Der Teil der VL mit den Kapiteln 1-5 orientiert sich sehr stark an dem Buch Supersymmetrie von H. Kalka und G. Soff.
Kapitel 6 orientiert sich sehr stark an dem Buch Weak Scale Supersymmetry von H. Baer und X. Tata.

• H. Kalka und G. Soff, Supersymmetrie, Teubner Studienbücher 1997.
  (For notation, SUSY algebra etc.)
• Wess & Bagger, Supersymmetry and Supergravity, Princeton University Press.
• H.P. Nilles, Supersymmetry, Supergravity and Particle Physics, Phys. Rep. 110 (1984) 1.
• H.E. Haber and G.L. Kane, The Search for Supersymmetry: Probing Physics beyond the Standard Model, Phys. Rep. 117 (1985) 75.
• S. Martin, A Sypersymmetry Primer, hep-ph/9709356.
• S. Dawson, The MSSM and why it works, hep-ph/9712464.
• S. Dawson, J.F. Gunion, H.E. Haber and G. Kane, The Higgs Hunter's Guide, Frontiers in Physics.
• M. Drees, R.M. Godbole and P. Roy, Theory and Phenomenology of Sparticles, World Scientific, Homepage of the book with Erratum.
• H. Baer and X. Tata, Weak Scale Supersymmetry, Cambridge University Press, Erratum.
• ATLAS TDR, arXiv:0901.0512
• CMS TDR, J. Phys. G 34 (2007) 995-1579
• ILC TDR, arXiv:0709.1893

(Die beiden Phys. Rep. Artikel sind frei zugänglich aus dem KIT-Netz.)