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Die theoretische Herleitung des Zerfalls von Higgs-Bosonen und der
Einfluss von λ4 auf Di-Higgs-Prozesse am LHC
Zunächst werden zum Verständnis der nachfolgenden Untersuchungen die grundlegenden Konzepte der Teilchenphysik erläutert, sowie einige quantenmechanische Methoden, mit denen gearbeitet wird. Außerdem wird ein Einblick in die Higgs-Physik gegeben und der grundlegende Mechanismus des Higgs-Bosons erläutert.
Anschließend wird mittels der störungstheoretischen Behandlung von Kopplungstermen untersucht, in welche Teilchen ein Higgs-Boson zerfallen kann. Aus den entstandenen Termen können die verschiedenen Zerfallskanäle hergeleitet werden. Außerdem wird sich damit auseinandergesetzt, wie man diese Zerfallskanäle in einem Detektor detektieren kann und welche Schwierigkeiten es dabei gibt. Daraus kann man schlussfolgern, welche dieser Zerfallskanäle sich am besten detektieren lassen und dementsprechend 2012 für die Entdeckung des Higgs-Bosons genutzt wurden. Zudem wird sich mit Physik beschäftigt, die über das Standardmodell hinausgeht und Beobachtungen behandelt, die mit den Kenntnissen der aktuellen Forschung noch nicht erklärbar sind. Diese Beobachtungen sind Zentrum der aktuellen Forschung, die daran arbeitet, eine Antwort darauf zu finden und um das Verständnis von Teilchenphysik noch weiter zu vertiefen.
Außerdem wird sich mit Di-Higgs-Produktion beschäftigt, Prozesse die nur sehr selten in einem Teilchenbeschleuniger stattfinden. Da das Higgs-Potential direkten Einfluss auf diese Prozesse hat, kann man durch ihre Erforschung auch Aussagen über die Theorie hinter dem Higgs-Boson treffen. Es wird hierbei untersucht, welchen Einfluss die Kopplung von vier Higgs-Bosonen aneinander auf diese Prozesse hat und wie sich Abweichungen dieser Kopplungskonstante auf den Wechselwirkungsquerschnitt der Di-Higgs-Prozesse auswirkt.