On the detectability of Lorentz Invariance Violation in extensive air showers

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Mundo, Tales Leme
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Chuveiros atmosféricos extensos
Cosmic rays
Extensive atmospheric showers
Física de altas energias
High energy physics
Invariância de Lorentz
Lorentz invariance
Raios cósmicos
Symmetry violation
Violação de simetrias
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-14102025-095851/
Resumo: Lorentz Invariance (LI) has stood as a cornerstone of modern physics, yet various quantum gravity candidates suggest it may be only approximate. In this work, we investigate the phenomenological consequences of Lorentz Invariance Violation (LIV) using modified dispersion relations derived from effective field theory. We focus on their impact on extensive air showers (EAS) generated by ultra-high-energy cosmic rays (UHECRs). Using a modified version of the CONEX simulation tool, we implemented LIV corrections in the first interaction and in all hadronic interactions of simulated showers. Our results indicate that even with exaggerated LIV parameters, the effects on observables such as Xmax and muon count remain statistically negligible. These findings support the robustness of LI and suggest that LIV-induced kinematic modifications alone are unlikely to produce observable consequences in EAS.
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spelling On the detectability of Lorentz Invariance Violation in extensive air showersSobre a detectabilidade da violação da invariância de Lorentz em chuveiros atmosféricos extensosChuveiros atmosféricos extensosCosmic raysExtensive atmospheric showersFísica de altas energiasHigh energy physicsInvariância de LorentzLorentz invarianceRaios cósmicosSymmetry violationViolação de simetriasLorentz Invariance (LI) has stood as a cornerstone of modern physics, yet various quantum gravity candidates suggest it may be only approximate. In this work, we investigate the phenomenological consequences of Lorentz Invariance Violation (LIV) using modified dispersion relations derived from effective field theory. We focus on their impact on extensive air showers (EAS) generated by ultra-high-energy cosmic rays (UHECRs). Using a modified version of the CONEX simulation tool, we implemented LIV corrections in the first interaction and in all hadronic interactions of simulated showers. Our results indicate that even with exaggerated LIV parameters, the effects on observables such as Xmax and muon count remain statistically negligible. These findings support the robustness of LI and suggest that LIV-induced kinematic modifications alone are unlikely to produce observable consequences in EAS.A Invariância de Lorentz (LI) tem sido um dos pilares fundamentais da física moderna, mas diversas candidatas à gravidade quântica sugerem que essa simetria pode ser apenas aproximada. Neste trabalho, investigamos as consequências fenomenológicas da Violação da Invariância de Lorentz (LIV) utilizando relações de dispersão modificadas derivadas de teorias de campo efetivas. Focamos no impacto dessas modificações em chuveiros atmosféricos extensos (EAS) gerados por raios cósmicos de ultra-alta energia (UHECRs). Utilizando uma versão modificada do programa de simulação CONEX, implementamos correções de VIL tanto na primeira interação quanto em todas as interações hadrônicas dos chuveiros simulados. Nossos resultados indicam que, mesmo com parâmetros de LIV exagerados, os efeitos sobre observáveis como o Xmax e a contagem de múons permanecem estatisticamente desprezíveis. Esses achados reforçam a robustez da LI e sugerem que modificações puramente cinemáticas induzidas por LIV dificilmente geram consequências observáveis em EAS.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSouza Filho, Luiz Vitor deMundo, Tales Leme2025-08-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-14102025-095851/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2025-10-14T14:38:02Zoai:teses.usp.br:tde-14102025-095851Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-10-14T14:38:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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