Dissertação
{en=Neutrinos, Symmetries and the Origin of Matter} {} EVALUATED
{pt=As simetrias como leis de invariância desempenham um papel fundamental na construção de teorias físicas. Em particular, as simetrias de gauge estão na base do presente conhecimento do mundo subatómico, que assenta no Modelo Padrão da física de partículas. Apesar de repetido sucesso, este modelo tem que ser necessariamente expandido à luz da existência de massas e mistura de neutrinos. Na presente dissertação são exploradas extensões do Modelo Padrão baseadas no mecanismo seesaw onde a supressão da massa dos neutrinos é naturalmente explicada. Massas de neutrinos não nulas conduzem a mistura leptónica, cuja estrutura se aproxima a um padrão tribimaximal, apontando para a possível presença de simetrias discretas na teoria a altas energias -- como a invariância sob transformações do grupo A4, considerado neste trabalho. O Modelo Padrão revela-se igualmente insuficiente na explicação da assimetria bariónica do Universo. Nos modelos seesaw é possível gerar dinamicamente essa assimetria através dos decaimentos dos novos estados pesados (fora de equilíbrio térmico) mediante o mecanismo de leptogénese, cuja eficiência é determinada numericamente resolvendo o sistema de equações de Boltzmann adequado. Nesta dissertação, apresenta-se a análise de um modelo particular para violação espontânea da simetria CP onde se explicam as massas e mistura de neutrinos impondo uma simetria discreta A4. A implementação do mecanismo de leptogénese neste contexto é discutida em detalhe., en=Symmetries, understood as laws of invariance, play a fundamental role in the development of physics. In particular, gauge symmetries are at heart of our current understanding of the subatomic world, which relies on the Standard Model of particle physics. Despite its repeated successes, this model must necessarily be extended to accommodate the experimental observation of nonzero neutrino masses and mixing. In this thesis, we explore seesaw extensions of the Standard Model, where heavy states mediate neutrino mass generation and the smallness of these masses is naturally accounted for. Nonvanishing neutrino masses allow for leptonic mixing, whose structure strongly differs from that of quark mixing. The closeness of the lepton mixing matrix to the tribimaximal pattern points to the presence of discrete symmetries in the underlying high-energy theory -- such as invariance under transformations of the A4 group, considered in this work. The Standard Model also fails to provide a satisfactory mechanism for the generation of the baryon asymmetry of the Universe. A remarkable feature of the seesaw extensions is the possibility that the out-of-equilibrium decays of the new heavy states are responsible for the dynamical generation of this asymmetry. This corresponds to the leptogenesis mechanism, whose efficiency is here determined by numerically solving a system of Boltzmann equations. Additionally, a particular model for spontaneous leptonic CP violation is analysed where neutrino masses and mixing are explained imposing an A4 discrete symmetry. The implementation of the leptogenesis mechanism in this context is discussed in detail.}
novembro 29, 2013, 14:0
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