Higgs, Supersymmetry and Dark Matter After Run I of the LHC

این اثر به عنوان پایان نامه دکترای برجسته توسط LPSC، دانشگاه گرنوبل آلپ، فرانسه نامزد شد. LHC Run 1 نقطه عطفی در فیزیک ذرات بود که منجر به کشف بوزون هیگز، آخرین قطعه گمشده به اصطلاح "مدل استاندارد" (SM) و محدودیت‌های مهم در فیزیک جدید شد که مردم را به چالش می‌کشد. نظریه هایی مانند ابرتقارن در مقیاس ضعیف.
این پایان نامه شرح مفصلی از میراث اجرای LHC 1 ≤¥ با توجه به این جنبه ها ارائه می دهد. ابتدا، SM و نیاز به گسترش آن به شیوه ای مختصر و در عین حال آشکار ارائه شده است. پس از آن، تأثیر نتایج LHC هیگز بر سناریوهای فیزیک جدید به تفصیل ارزیابی می‌شود، از جمله بحث دقیق عدم قطعیت‌های مربوطه. دو رویکرد در نظر گرفته می‌شود: تغییرات کلی جفت‌های هیگز، که احتمالاً از بخش‌های هیگز توسعه‌یافته یا عملگرهای با ابعاد بالاتر ناشی می‌شوند. و تست های مدل های فیزیک جدید خاص. در نهایت، پیامدهای نتایج پوچ جستجو برای فیزیک جدید با تمرکز ویژه بر روی نامزدهای ماده تاریک فوق متقارن مورد بحث قرار می‌گیرد. در اینجا نیز، دو رویکرد ارائه می‌شود: رویکرد \"مدل‌های ساده‌شده\" و بازنویسی با شبیه‌سازی رویداد. این پایان نامه به دلیل رویکرد آموزشی، زبان روشن و عمق بحث فیزیک برجسته است. روش ها و ابزارهای ارائه شده ابزارهای عملی ضروری را برای تحقیقات آینده به خوانندگان ارائه می دهد.

This work was nominated as an outstanding PhD thesis by the LPSC, Université Grenoble Alpes, France. The LHC Run 1 was a milestone in particle physics, leading to the discovery of the Higgs boson, the last missing piece of the so-called "Standard Model" (SM), and to important constraints on new physics, which challenge popular theories like weak-scale supersymmetry.
This thesis provides a detailed account of the legacy of the LHC Run 1 ≤¥regarding these aspects. First, the SM and the need for its extension are presented in a concise yet revealing way. Subsequently, the impact of the LHC Higgs results on scenarios of new physics is assessed in detail, including a careful discussion of the relevant uncertainties. Two approaches are considered: generic modifications of the Higgs couplings, possibly arising from extended Higgs sectors or higher-dimensional operators; and tests of specific new physics models. Lastly, the implications of the null results of the searches for new physics are discussed with a particular focus on supersymmetric dark matter candidates. Here as well, two approaches are presented: the "simplified models" approach, and recasting by event simulation. This thesis stands out for its educational approach, its clear language and the depth of the physics discussion. The methods and tools presented offer readers essential practical tools for future research.