Margarete Mühlleitner

Das Standardmodell (SM) der Teilchenphysik beschreibt die uns heute bekannten grundlegenden Bau-
steine der Materie und die fundamentalen Wechselwirkungen, mit Ausnahme der Gravitation. Es basiert
auf der SU(2)_L x U(1)_Y Eichsymmetrie der elektroschwachen Theorie und der SU(3)_C Eichsymmetrie
der Quantenchromodynamik. Die Teilchenmassen werden durch Spontane Symmetriebrechung erzeugt,
ohne die Symmetrie der Lagrangedichte des Standardmodells zu verletzen. Dies wird durch den Higgsme-
chanismus gewährleistet, der die Existenz eines skalaren Teilchens, des Higgsbosons, nach sich zieht.

Im SM stellt sich das Hierarchieproblem: Wie kann die Masse des Higgsbosons vor dem Hintergrund gros-
ser Skalen, bis zu der die Theorie gültig ist, auf natürliche Weise auf der Skala der elektroschwachen Sym-
metriebrechung gehalten werden? Dieses Problem wird in supersymmetrischen Erweiterungen des SM
gelöst. Supersymmetrie (SUSY) ordnet jedem SM Teilchen ein Partnerteilchen zu, das sich um ein Halb-
zahliges des Spins unterscheidet. Die Beiträge der SUSY Teilchen zu den Higgsmassenkorrekturen kan-
zellieren bei exakter SUSY die entsprechenden Beiträge der SM Teilchen.

Eine alternative Lösung des Hierarchieproblems ist in Composite Higgs Modellen gegeben. Hier tritt das
Higgsboson als Goldstone Boson der Brechung eines starken Sektors auf. Das Higgspotential wird durch
Schleifen erzeugt. Die Higgsmasse ist schleifeninduziert und damit natürlicherweise von der richtigen
Grössenordnung.

In meiner Forschung beschäftige ich mich mit der Berechnung von Prozessen zur Produktion und Bestim-
mung der Eigenschaften von Higgsteilchen (im SM, in SUSY oder Composite Higgs Modellen) sowie von
SUSY Teilchen. Der Einschluss von höheren Ordnungskorrekturen in die Rechnungen ist nötig, um die
Signaturen verlässlich vorhersagen zu können und die Modelle voneinander unterscheiden zu können.

Prof. Dr. Margarete Mühlleitner