Attempts at Explaining Neutrino Masses and Mixings Using Finite Horizontal Symmetry Groups

A brief discussion about the current status of the search for the possible finite symmetry of a leptonic mass matrix is presented. Possible extensions of the models of leptons that can describe the masses and mixing elements are discussed

Oscylacje akceleratorowych neutrin z uwzględnieniem ich niestandardowych oddziaływań

Celem pracy jest teoretyczny opis procesu oscylacji neutrin, od ich powstania w akceleratorze, przez propagację w materii, po detekcję, w przypadku wszystkich, dozwolonych w ramach kwantowej teorii pola oddziaływań. Oddziaływania te wyrażone będą przez modyfikację Lagrangianów ^MS opisanych dokładnie w rozdziale 1.4. Opis teoretyczny obecnych eksperymentów oscylacyjnych (z wykorzystaniem oddziaływań i/MS) bazuje na definicji stanu produkowanych neutrin jako stanu czystego. Jak pokazano w pracy, podejście to jest prawidłowe tylko w przypadku oddziaływań i^MS. W przypadku rozszerzenia oddziaływań kompletny opis stanu neutrina powinien zawierać również informację o oddziaływaniu prawych neutrin (o dodatniej skrętności). W tej sytuacji naturalnym podejściem jest rozszerzenie opisu przez stany czyste na formalizm macierzy gęstości. Opis ten zdefiniowany i zastosowany zostanie zarówno do produkcji, oscylacji jak i detekcji neutrin. Przedmiotem pracy będą neutrina wytwarzane w sposób sztuczny przez akceleratory, dzięki którym uzyskujemy możliwość precyzyjnego określenia nie tylko wiązki neutrin, ale i doboru najlepszego miejsca na detektor. W rozdziale 5 przedstawione zostały obecne oraz planowane eksperymenty, badające neutrina akceleratorowe. W celu wykrycia możliwych efektów fizyki poza Modelem Standardowym szczegółowo zostanie przeanalizowany proces produkcji neutrin z rozpadu pionu 7r+, zarówno w przypadku oddziaływań w i^MS, jak i oddziaływań Nowej Fizyki (rozdział 2). Kolejnym istotnym aspektem do zbadania jest wpływ Nowej Fizyki na oscylację neutrin w materii ziemskiej (rozdział 3). Szczegółowe obliczenia z wykorzystaniem Lagrangianów NF dla produkcji i oscylacji zawarte zostały w uzupełnieniach. Współczesne detektory w przypadku badających oscylację neutrin eksperymentów akceleratorowych oparte są na tarczach jądrowych (np. argon czy węgiel). W rozdziale 4, wykorzystując głęboko nieelastyczne rozpraszanie na nukleonach, omówiono proces detekcji w formalizmie macierzy gęstości zarówno dla neutrin Diraca jak i Majorany. Podana została również formuła pozwalająca określić ilość neutrin, które po oscylacji dotarły do detektora. Wpływ oddziaływań poza MS na poszczególne etapy: produkcji, oscylacji oraz detekcji został przeanalizowany na podstawie programu napisanego przez autora rozprawy, który pozwala wyznaczyć przekrój czynny procesu detekcji neutrin w przypadku zarówno oddziaływań Modelu Standardowego jak i Nowej Fizyki (rozdział 6.2). Aby wskazać możliwości weryfikacji dodatkowych oddziaływań, przekroje czynne dla całego procesu obliczone zostały dla dwóch eksperymentów: OPERA, oraz NOi/A w ramach ograniczeń na parametry dodatkowych oddziaływań (rozdział 6.1). Analiza błędów systematycznych otrzymanych z obecnych danych eksperymentalnych wskazuje, iż wykrycie efektów Nowej Fizyki generowanej przez oddziaływania prawoskrętne może być bardzo trudne lub nawet wręcz niemożliwe. Jednoznaczne wskazanie, który z modeli oddziaływań jest realizowany może zostać określone dopiero, gdy odpowiednio dobrze wyznaczone zostaną parametry oscylacyjne, oraz będzie się dysponować odpowiednio dużą statystyką przypadków neutrin w detektorach. Istotne również będą nowe i bardziej precyzyjne ograniczenia na parametry

Lepton masses and mixing in a two-Higgs-doublet model

Within the framework of the two-Higgs Doublet Model (2HDM), we attempt to find some discrete, non-abelian flavour symmetry which could provide an explanation for the masses and mixing matrix elements of leptons. Unlike the Standard Model, currently there is no need for the flavour symmetry to be broken. With the GAP program we investigate all finite subgroups of the U3 group up to the order of 1025. Up to such an order there is no group for which it is possible to select free model parameters in order to match the masses of charged leptons, masses of neutrinos, and the Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata mixing matrix elements in a satisfactory manner

Family symmetries and multi Higgs doublet models

(This book is a printed edition of the Special Issue Selected Papers from 43rd International Conference of Theoretical Physics: Matter to the Deepest, Recent Developments In Physics Of Fundamental Interactions (MTTD2019) that was published in Symmetry)Imposing a family symmetry on the Standard Model in order to reduce the number of its free parameters, due to the Schur’s Lemma, requires an explicit breaking of this symmetry. To avoid the need for this symmetry to break, additional Higgs doublets can be introduced. In such an extension of the Standard Model, we investigate family symmetries of the Yukawa Lagrangian. We find that adding a second Higgs doublet (2HDM) does not help, at least for finite subgroups of the U(3) group up to the order of 1025

Family Symmetries and Multi Higgs Doublet Models

Imposing a family symmetry on the Standard Model in order to reduce the number of its free parameters, due to the Schur’s Lemma, requires an explicit breaking of this symmetry. To avoid the need for this symmetry to break, additional Higgs doublets can be introduced. In such an extension of the Standard Model, we investigate family symmetries of the Yukawa Lagrangian. We find that adding a second Higgs doublet (2HDM) does not help, at least for finite subgroups of the U(3) group up to the order of 1025

A Comprehensive Review of Mastocytosis From Pathophysiology to Management Strategies

Introduction: Mastocytosis is a rare hematologic neoplasm characterized by the abnormal proliferation and accumulation of mast cells in various tissues. Its clinical manifestations vary widely, ranging from cutaneous lesions to systemic involvement with potentially life-threatening symptoms. Understanding the pathophysiology, diagnosis, and management of mastocytosis is crucial for improving patient outcomes.    Aim of the Study: The aim of this study was to provide a comprehensive overview of mastocytosis, including its epidemiology, risk factors, pathophysiology, clinical manifestations, diagnostic approaches, and management strategies. By synthesizing current knowledge on mastocytosis, this study aims to enhance understanding of the disease and guide clinical practice.    Description of the State of Knowledge: Mastocytosis is classified into cutaneous and systemic forms, with various subtypes based on clinical and histopathological features. Diagnosis relies on a combination of clinical suspicion, serum tryptase levels, histological examination of bone marrow biopsies, and genetic testing. Management strategies include symptomatic treatment, avoidance of triggers, and targeted therapies such as monoclonal antibodies and tyrosine kinase inhibitors. Advanced forms may require cytoreductive therapy or allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (alloHSCT).    Conclusions: Despite advancements in diagnosis and treatment, achieving lasting remission in mastocytosis remains challenging, especially in advanced cases. Further research into the molecular mechanisms underlying the disease and the development of novel therapeutic modalities are needed to improve patient outcomes and quality of life

Genus trace reveals the topological complexity and domain structure of biomolecules

The structure of bonds in biomolecules, such as base pairs in RNA chains or native interactions in proteins, can be presented in the form of a chord diagram. A given biomolecule is then characterized by the genus of an auxiliary two-dimensional surface associated to such a diagram. In this work we introduce the notion of the genus trace, which describes dependence of genus on the choice of a subchain of a given backbone chain. We find that the genus trace encodes interesting physical and biological information about a given biomolecule and its three dimensional structural complexity; in particular it gives a way to quantify how much more complicated a biomolecule is than its nested secondary structure alone would indicate. We illustrate this statement in many examples, involving both RNA and protein chains. First, we conduct a survey of all published RNA structures with better than 3 Å resolution in the PDB database, and find that the genus of natural structural RNAs has roughly linear dependence on their length. Then, we show that the genus trace captures properties of various types of base pairs in RNA, and enables the identification of the domain structure of a ribosome. Furthermore, we find that not only does the genus trace detect a domain structure, but it also predicts a cooperative folding pattern in multi-domain proteins. The genus trace turns out to be a useful and versatile tool, with many potential applications