Aspects of WIMP Dark Matter Searches at Colliders and Other Probes

این پایان نامه چندین جنبه نظری از جستجوی ماده تاریک WIMP (ذرات عظیم با برهمکنش ضعیف) را با تأکید ویژه بر برخورد دهنده ها پوشش می دهد. عمدتاً بر استفاده از نظریه‌های میدان مؤثر به‌عنوان ابزاری برای جستجوهای برخورددهنده بزرگ هادرون (LHC) تمرکز می‌کند و در مورد موضوع اعتبار آنها به تفصیل بحث می‌کند و بر روی مدل‌های ماده تاریک ساده‌شده، که توجه روزافزونی از سوی جامعه فیزیک را به خود جلب می‌کند. این سازگاری نظری مدل‌های ساده شده را برجسته می‌کند، که به منظور بهره‌برداری صحیح از پتانسیل آن‌ها و برای اینکه آنها یک مرجع مشترک در هنگام مقایسه نتایج آزمایش‌های مختلف باشند، ضروری است. این پایان نامه مورد توجه محققان (اعم از نظریه پردازان و تجربیان) در زمینه جستجوی ماده تاریک است و مقدمه ای جامع از ماده تاریک و جستجوهای WIMP برای دانشجویان و افراد غیر متخصص ارائه می دهد.

This thesis covers several theoretical aspects of WIMP (weakly interacting massive particles) dark matter searches, with a particular emphasis on colliders. It mainly focuses on the use of effective field theories as a tool for Large Hadron Collider (LHC) searches, discussing in detail the issue of their validity, and on simplified dark matter models, which are receiving a growing attention from the physics community. It highlights the theoretical consistency of simplified models, which is essential in order to correctly exploit their potential and for them to be a common reference when comparing results from different experiments. This thesis is of interest to researchers (both theorists and experimentalists) in the field of dark matter searches, and offers a comprehensive introduction to dark matter and to WIMP searches for students and non-experts.