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Strong-Interaction Effects in the Search for Physics beyond the Standard Model

Applicant Hoferichter Martin
Number 181117
Funding scheme Eccellenza
Research institution Institut für Theoretische Physik Universität Bern
Institution of higher education University of Berne - BE
Main discipline Theoretical Physics
Start/End 01.01.2020 - 31.12.2024
Approved amount 1'744'063.00
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All Disciplines (3)

Discipline
Theoretical Physics
Nuclear Physics
Particle Physics

Keywords (7)

effective field theories; dispersion relations; lepton flavor violation; dark matter; physics beyond the standard model; rare meson decays; anomalous magnetic moment of the muon

Lay Summary (German)

Lead
Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik beschreibt einerseits äusserst erfolgreich die bekannten fundamentalen Bestandteile der Materie, ist aber gleichzeitig unvollständig und kann z.B. weder Dunkle Materie noch die Materie-Antimaterie Asymmetrie im Universum erklären. Eine Strategie, Physik jenseits des Standardmodells zu entdecken, betrifft Präzisionsexperimente bei niedrigen Energien, in denen nach Abweichungen vom Standardmodell gesucht wird. Solche Abweichungen können auf bisher unentdeckte Elementarteilchen hindeuten, erfordern aber neben Präzisionsexperimenten ebenfalls Präzisionsrechnungen im Standardmodell einschliesslich der starken Wechselwirkung.
Lay summary

Ziele des Forschungsprojekts sind verbesserte Rechnungen in der Theorie der starken Wechselwirkung, die erforderlich sind, um in verschiedenen Prozessen
Abweichungen von der Vorhersage des Standardmodells zu identifizieren. Dazu werden Methoden von effektiven Feldtheorien und Dispersionsrelationen verwendet,
die es erlauben, verlässliche Ergebnisse für den Niederenergiesektor des Standardmodells zu erzielen. Anwendungen betreffen u. A. das anomale magnetische
Moment des Muons und Experimente zum Aufspüren Dunkler Materie.

Das Projekt ist motiviert über die Suche nach Physik jenseits des Standardmodells der Elementarteilchenphysik, und somit über ein vertieftes Verständnis
der fundamentalen Bestandteile der Materie und der Zusammensetzung des Universums.
Direct link to Lay Summary Last update: 21.11.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Abstract

Low-energy searches for physics beyond the Standard Model (SM) are often limited by our ability toperform precision calculations within the SM, most notably in the sector that is governed by strong interactions or quantum chromodynamics (QCD). This project is devoted to the calculation of such strong-interaction effects in several key search areas: hadronic corrections to the anomalous magnetic moment of the muon, rare meson decays, and probes of atomic nuclei. Improved theoretical descriptions are developed using a combination of dispersion relations and effective field theories, to provide the required theory support for the respective experiments at the precision frontier of the SM.
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