Electroweak precision observables and effective four-fermion interactions in warped extra dimensions

In this thesis, we study the phenomenology of selected observables in the context of the Randall-Sundrum scenario of a compactified warpedrnextra dimension. Gauge and matter fields are assumed to live in the whole five-dimensional space-time, while the Higgs sector is rnlocalized on the infrared boundary. An effective four-dimensional description is obtained via Kaluza-Klein decomposition of the five dimensionalrnquantum fields. The symmetry breaking effects due to the Higgs sector are treated exactly, and the decomposition of the theory is performedrnin a covariant way. We develop a formalism, which allows for a straight-forward generalization to scenarios with an extended gauge group comparedrnto the Standard Model of elementary particle physics. As an application, we study the so-called custodial Randall-Sundrum model and compare the resultsrnto that of the original formulation. rnWe present predictions for electroweak precision observables, the Higgs production cross section at the LHC, the forward-backward asymmetryrnin top-antitop production at the Tevatron, as well as the width difference, the CP-violating phase, and the semileptonic CP asymmetry in B_s decays.

In dieser Arbeit studieren wir die Phänomenologie einiger ausgesuchter Observablen im Kontext des Randall-Sundrum Szenarios einer kompaktifiziertenrngekrümmten Extradimension. Es wird angenommen, dass Eich- und Materiefelder in der gesamten fünfdimensionalen Raumzeit leben, während der rnHiggs-Sektor auf der sogenannten Infrarot-Brane lokalisiert ist. Eine effektive vierdimensionale Beschreibung wird mittels einer Kaluza-Klein Zerlegungrnder fünfdimensionalen Quantenfelder erreicht. Die durch den Higgs-Sektor verursachten symmetriebrechenden Effekte werden hierbei exakt behandelt,rnund die Zerlegung der Theorie wird in kovarianter Weise vollzogen. Wir entwickeln einen Formalismus, der eine direkte Verallgemeinerung aufrnSzenarien mit einer erweiterten Eichgruppe im Vergleich zum Standardmodell der Elementarteilchenphysik erlaubt. Als Anwendung studieren wir dasrnsogenannte custodial Randall-Sundrum Modell, und vergleichen die Resultate mit denen der ursprünglichen Formulierung.rnWir machen Vorhersagen für elektroschwache Präzisionsobservalen, den Wirkungsquerschnitt für die Higgs-Produktion am LHC, die rnVorwärts-Rückwärts Asymmetrie in der Top-Antitop Produktion am Tevatron, sowie die Zerfallsbreitendifferenz, die CP-verletzende Phase und die semileptonische CP-Asymmetrie in B_s-Zerfällen.