Nazaj na seznam za leto 2026

---

N1-0497 Nevidni portali do nove fizike

Oznaka in naziv projekta

N1-0497 Nevidni portali do nove fizike
N1-0497 Invisible New Physics Portals

Logotipi ARIS in drugih sofinancerjev

Projekt sofinancira Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije (ARIS).

Projektna skupina

Vodja projekta: prof. dr. Jernej Fesel Kamenik (šifra raziskovalca ARIS: 24264), Institut »Jožef Stefan« in Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko.

Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS

• Institut »Jožef Stefan« (IJS, šifra RO: 0106) - nosilna raziskovalna organizacija.
• Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko (UL FMF, šifra RO: 1554) - sodelujoča raziskovalna organizacija.

Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS

Vsebinski opis projekta

Projekt Nevidni portali do nove fizike razvija teoretična orodja za odkrivanje novih lahkih nevtralnih delcev v natančnih eksperimentih. Takšni delci lahko vplivajo na redke razpade in druge nizkoenergijske meritve, tudi kadar jih detektorji neposredno ne zaznajo. Cilj projekta je vzpostaviti konsistenten opis njihovih interakcij z znanimi delci ter povezati teoretične napovedi z eksperimentalnimi omejitvami.

Izhodišče je efektivna teorija polja Standardnega modela (SMEFT), razširjena z lahkimi nevtralnimi singletnimi polji s spinom 0 in 1/2. Razvili bomo opis nad elektrošibko energijsko skalo in ustrezno nizkoenergijsko efektivno teorijo polja (LEFT) pod njo. Projekt povezuje tri delovne sklope:

• A - Razvoj teoretičnega ogrodja. Sistematično bomo razvrstili umeritveno invariantne lokalne operatorje do vsaj dimenzije šest, ki povezujejo polja Standardnega modela z novimi singleti. Za obravnavani nabor bomo določili razvoj Wilsonovih koeficientov po renormalizacijski grupi na nivoju ene zanke ter ujemanje med SMEFT in LEFT na drevesnem nivoju. Rezultate bomo preverili s primerjavo z znanimi posebnimi primeri in z notranjimi testi konsistentnosti. Sklop vodita Jernej Fesel Kamenik in Aleks Smolkovič.

• B - Natančne meritve in redki razpadi. Preučili bomo posredne učinke na mešanje nevtralnih mezonov, kršitev simetrije CP, elektrošibke natančne opazljivke ter anomalne magnetne in električne dipolne momente leptonov. Obravnavali bomo tudi redke razpade z manjkajočo energijo, med njimi B → K(*) + E_miss, K → π + E_miss ter redke razpade leptonov τ in μ. Napovedi bomo primerjali z obstoječimi meritvami in raziskali dodatne kanale, kot je Λ_b → Λ + E_miss, za prihodnje eksperimente, med drugim FCC-ee. Sklop vodi Jernej Fesel Kamenik.

• C - Povezava s konkretnim modelom nove fizike. Za en reprezentativen model s skritim sektorjem bomo izračunali ujemanje z razširjeno efektivno teorijo. Omejitve, pridobljene v sklopu B, bomo primerjali z analizo celotnega modela ter določili območje veljavnosti efektivnega opisa in korelacije med opazljivkami. Sklop vodita Jernej Fesel Kamenik in Miha Nemevšek.

Pričakovani rezultati vključujejo preverjene baze operatorjev, izračune njihove energijske odvisnosti, ujemanje med teorijama nad in pod elektrošibko skalo, napovedi redkih razpadov in omejitve novih interakcij. Projekt bo prispeval tudi k usposabljanju mladih raziskovalk na področju teoretične fizike, statistike in računskih metod. Kot triletna pilotna izvedba ključnih metod širšega raziskovalnega predloga LENS bo zagotovil podlago za pripravo izboljšane prijave na razpis ERC Advanced Grant.

Ključne besede: efektivne teorije polja, fizika onkraj Standardnega modela, lahki nevtralni delci, singletna polja, prehodi kvarkovskih in leptonskih okusov, redki razpadi, natančne meritve.

Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.

Faze projekta in opis njihove realizacije

Spodaj so predstavljene načrtovane faze izvajanja in pričakovani rezultati projekta.

1. Faza - Vzpostavitev teoretičnega ogrodja

Obdobje: 1. leto projekta (1. 9. 2026 - 31. 8. 2027).

• Klasifikacija operatorjev do vsaj dimenzije šest za singletna polja s spinom 0 in 1/2 v SMEFT in LEFT (A.I).
• Izračun razvoja po renormalizacijski grupi na nivoju ene zanke za obravnavani nabor operatorjev (A.II).
• Določitev ujemanja SMEFT - LEFT na drevesnem nivoju ter začetni testi konsistentnosti (A.III).

Predvideni rezultati in mejniki: baze operatorjev, modul za njihov razvoj po renormalizacijski grupi in preslikava med SMEFT in LEFT.

2. Faza - Fenomenološke analize in ujemanje z modelom

Obdobje: 2. leto projekta (1. 9. 2027 - 31. 8. 2028).

• Izračun prispevkov novih interakcij k natančnim opazljivkam ter določitev eksperimentalnih omejitev in korelacij (B.I).
• Analiza ključnih redkih razpadov z manjkajočo energijo in primerjava napovedi z meritvami (B.II).
• Ujemanje enega reprezentativnega modela s skritim sektorjem z razširjeno efektivno teorijo (C.I).

Predvideni rezultati in mejniki: omejitve in napovedi za glavne nizkoenergijske procese; zaključeno ujemanje izbranega modela; organizacija znanstvene delavnice. Celoten nabor napovedi redkih razpadov bomo dokončno ovrednotili v tretjem letu.

3. Faza - Preverjanje rezultatov in priprava prijave ERC

Obdobje: 3. leto projekta (1. 9. 2028 - 31. 8. 2029).

• Zaključno preverjanje teoretičnega ogrodja s primerjavo z literaturo in referenčnimi primeri (A.IV).
• Dokončanje in skupno ovrednotenje napovedi redkih razpadov ter izbor najbolj občutljivih nizkoenergijskih preizkusov (B.II).
• Primerjava omejitev iz efektivne teorije z analizo celotnega modela, določitev dovoljenega prostora parametrov in območja veljavnosti efektivnega opisa (C.II).

Predvideni rezultati in mejniki: preverjeno teoretično ogrodje in zaključena študija modela s skritim sektorjem; oddaja izboljšane prijave na razpis ERC Advanced Grant, ki bo vključevala ugotovitve projekta INP².

Komunikacijski načrt

Osnutek komunikacijskega načrta projekta N1-0497 (PDF, različica 1.0, 6. 10. 2026)

Bibliografske reference

• Projekt in projektna skupina v SICRIS - dostop do bibliografskih podatkov sodelujočih raziskovalcev.

Izbrani predhodni raziskovalni dosežki, povezani z vsebino projekta:

• P. D. Bolton, S. Fajfer, J. F. Kamenik in M. Novoa-Brunet: Signatures of light new particles in B → K(*) E_miss. Physical Review D '''110''', 055001 (2024), arXiv:2403.13887. COBISS.SI-ID: 206326275.

• S. Fajfer, J. F. Kamenik in M. Tammaro: Interplay of New Physics effects in (g - 2)ℓ and h → ℓ+ℓ- - lessons from SMEFT. Journal of High Energy Physics '''06''' (2021), 099, arXiv:2103.10859. COBISS.SI-ID: 67644419.

---

Nazaj na seznam za leto 2026