Phenomenology of Discrete Groups in Flavor Symmetries

Da un punto di vista sperimentale i parametri della fisica del sapore (valori delle masse, angoli di mescolamento e fasi) mostrano ancora larghe bande di incertezza, specialmente nel settore dei leptoni. Inoltre, la base sulla quale i modelli teorici vengono costruiti non ancora solida e nessun approccio può dichiararsi definitivo nonostante i numerosi indizi che ci possono guidare verso la soluzione del problema. La situazione è resa più complicata dal fatto che molti modelli riproducono correttamente l’oscillazione dei neutrini, ma non si possiede ancora sufficiente sensitività sperimentale per separare quelli sbagliati dai candidati più plausibili per descrivere il meccanismo che la natura haadottato. I gruppi di simmetria discreti sono fra gli strumenti pi utili e popolari nel tentativo di risolvere il problema del sapore. In questa tesi ci occuperemo di tre distinti aspetti appartenenti alla ricerca teorica sulla fisica dei neutrini e sui gruppi di sapore discreti. Costruiremo esplicitamente un modello basato sul gruppo di simmetria discreto A5 che spieghi il mescolamento dei neutrini. Si studieranno le conseguenze fenomenologiche per i due ordini perturbativi più bassi, sottolineando in particolare come i valori di aspettazione sul vuoto che rompono spontaneamente la simmetria compaiono in modo naturale. Analizzeremo poi alcuni modelli di sapore al di fuori dell’oscillazione dei neutrini: in particolare discuteremo decadimenti rari delle particelle μ e τ in modelli di sapore basati sul gruppo di simmetria A4 × Z3 × U (1). I decadimenti verranno discussi sia senza specificare una teoria generale che in un contesto supersimmetrico. Passeremo poi ad esempi in cui la scala della fisica del sapore ́ fatta coincidere con la scala elettrodebole ed in cui più campi di Higgs, carichi essi stessi sotto il gruppo di sapore, sono presenti. In questo caso Per concludere, verranno studiati gli effetti nell’includere un modello di sapore all’interno di una teoria più ampia e realistica, ovvero aggiungendo la Supersimmetria e il cosiddetto meccanismo di Seesaw. Uno dei punti chiave è la verifica che le predizioni di un dato modello, valide ad alte energie, non vengano rovinate dalle correzioni quantistiche causate dal gruppo di rinormalizzazione. Mostreremo dei risultati generali che si applicano ad un’ampia classe di schemi detti indipendenti dalle masse (mass-independant): come esempio esplicito sceglieremo lo schema tribimassimale implementato nel modello di Altarelli e Feruglio.