Relaxion Physics: a new solution to the hierarchy problem

• Main Author: Comar, Naim Elias
• Other Authors: Bertuzzo, Enrico
• Format: Others
• Language: en
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2019
• Subjects: Axion; Chiral Perturbation Theory; Cosmological Relaxation of the Electroweak Scale; Física de Partículas; Hierarchy Problem; Particle Physics; Problema da Hierarquia; Relaxamento Cosmológico da Escala Eletrofraca; Relaxion; Teoria de Perturbação Quiral
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-22042019-150352/

The electroweak hierarchy problem is one of the most important puzzles of particle physics that remains without conclusive answer nowadays. One of the most recent new class of solutions to this problem is presented in this thesis, i.e., the cosmological relaxation of the electroweak scale. In this framework, we postulate the existence of a new particle, the relaxion, which drives the Higgs mass to values much smaller than the cutoff of the theory during inflation. As tools to develop this subject, this work presents a resume of chiral perturbation theory, the strong CP problem, axions and the eta prime particle. Finally, we will describe the most simple model of cosmological relaxation of the electroweak scale and the non-QCD model, where a new strong group SU(N) forms a condensate that interacts with the relaxion. === O problema da hierarquia eletrofraco é um dos enigmas mais importantes da física de partículas que continua sem uma solução conclusiva hoje em dia. Uma nova classe de soluções, dentre as mais recentes, para este problema é apresentado nessa dissertação, i.e., o relaxamento cosmológico da escala eletrofraca. Neste quadro, nós postulamos a existência de uma nova partícula, o relaxion, que conduz a massa do bóson de Higgs para valores muito menores que o cutoff da teoria durante a inflação. Como ferramentas para desenvolver este assunto, este trabalho apresenta um resumo de teoria de perturbação quiral, o problema CP forte, axions e a partícula eta prime. Finalmente, iremos descrever o modelo mais simples de relaxamento cosmológico da escala eletrofraca e o modelo sem-QCD, onde um novo grupo de interação forte SU(N) forma um condensado que interage com o relaxion.