The Fourth Generation [Elektronische Ressource] : A Comprehensive Analysis / Christoph Promberger. Gutachter: Andrzej Jerzy Buras ; Alejandro Ibarra. Betreuer: Andrzej Jerzy Buras

¨ ¨TECHNISCHE UNIVERSITAT MUNCHENLehrstuhl T31 fu¨r Theoretische ElementarteilchenphysikThe Fourth Generation:A Comprehensive AnalysisChristoph PrombergerVollsta¨ndiger Abdruck der von der Fakulta¨t fu¨r Physik der TechnischenUniversit¨at Mu¨nchen zur Erlangung des akademischen Grades einesDoktors der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.)genehmigten Dissertation.Vorsitzender: Univ.-Prof. Dr. Stefan Scho¨nertPru¨fer der Dissertation: 1. Univ.-Prof. Dr. Andrzej J. Buras2. Univ.-Prof. Dr. Alejandro IbarraDie Dissertation wurde am 24.5.2011 bei der Technischen Universit¨atMu¨nchen eingereicht und durch die Fakult¨at fu¨r Physik am 6.6.2011angenommen.ZusammenfassungGegenstand dieser Arbeit ist eine systematische ph¨anomenologische Analyse der als SM4bezeichneten Standardmodell-Erweiterung durch eine vierte Generation von Quarks undLeptonen. In diesem Rahmen behandeln wir neben direkten Messungen der beteiligtenParameter vor allem elektroschwache Pr¨azisionstests sowie Flavor- und CP-verletzende Ob-servablen im Quark- wie im Lepton-Sektor.Unsere Analyse elektroschwacher Pr¨azisionstests widerlegt die weit verbreitete Annahme,eine vierte Generation wu¨rde durch solche Messungen bereits ausgeschlossen. Allerdingswird der verfu¨gbare Parameterraum dadurch stark eingeschra¨nkt, insbesondere die Misch-ung zwischen Quarks der dritten und vierten Familie sowie die mo¨glichen Massendifferenzeninnerhalb der neuen Quark- und Lepton-Duplets.