Bounds on the Effective Theory of Gravity in Models of Particle Physics and Cosmology

نظریه موثر گرانش کوانتومی همراه با مدل‌های فیزیک ذرات با آزمایش‌های پیشرفته در فیزیک انرژی بالا (جستجو برای ابعاد اضافی) و کیهان‌شناسی (آزمایش مدل‌های تورم) بررسی می‌شود. این پایان‌نامه مرزهای جدیدی را به دست می‌آورد که ممکن است هم از نظر تئوری و هم تجربی روی این مدل‌ها قرار گیرد. در مدل‌های ابعاد اضافی، سازگاری درونی نظریه‌ها در انرژی‌های بالا از طریق مرزهای یکپارچگی آشفته بررسی می‌شود. به طور مشابه نشان داده شده است که مدل‌های اخیر تورم هیگز در طول دوره تورمی از یکپارچگی آشفته رنج می‌برند. علاوه بر این، این پایان نامه از آخرین داده های LHC برای استخراج اولین حد آزمایشی در مورد اندازه جفت شدن غیر حداقلی بوزون هیگز با گرانش استفاده می کند.

The effective theory of quantum gravity coupled to models of particle physics is being probed by cutting edge experiments in both high energy physics (searches for extra dimensions) and cosmology (testing models of inflation). This thesis derives new bounds that may be placed on these models both theoretically and experimentally. In models of extra dimensions, the internal consistency of the theories at high energies are investigated via perturbative unitarity bounds. Similarly it is shown that recent models of Higgs inflation suffer from a breakdown of perturbative unitarity during the inflationary period. In addition, the thesis uses the latest LHC data to derive the first ever experimental bound on the size of the Higgs boson's non-minimal coupling to gravity.