Teilchenphysik auf höchstem Niveau

26.11.2018

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RWTH Aachen ist einer von drei Standorten im neuen Sonderforschungsbereich/Transregio der DFG.

 

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat einen neuen Sonderforschungsbereich/Transregio (TRR) bewilligt, den die RWTH Aachen gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie und der Universität Siegen beantragte. Auch die Universität Heidelberg ist beteiligt. Ab Januar 2019 kann jetzt im TRR „Phänomenologische Elementarteilchenphysik nach der Higgs-Entdeckung“ für vier Jahre mit einem Etat von rund 12 Millionen Euro geforscht werden. Rund 3,5 Millionen Euro gehen dabei an die RWTH. Die Sprecherfunktion für Aachen übernimmt Professor Michael Krämer vom Lehrstuhl für Theoretische Physik E.

Mit der Entdeckung des Higgs-Teilchens im Jahr 2012 ist das Standardmodell der Teilchenphysik – die Quantentheorie der fundamentalen Bausteine der Materie und deren Wechselwirkungen – vermeintlich komplett. Das Standardmodell beantwortet allerdings nicht alle grundlegenden Fragen: Weder kann die am längsten bekannte fundamentale Kraft, die Gravitation, in die Quantentheorie eingebettet werden, noch erklärt das Standardmodell kosmologische Phänomene wie die Existenz der „Dunklen Materie” oder der „Dunklen Energie”. Das Standardmodell der Teilchenphysik ist daher unvollständig und muss durch eine übergeordnete Theorie ersetzt werden.

Der Large Hadron Collider (LHC) am Europäischen Forschungszentrum CERN in Genf sucht in der Kollision hochenergetischer Protonenstrahlen nach neuen Phänomenen jenseits des Standardmodells. Da selbst bei den höchsten Energien des LHC bisher keine neuen Teilchen erzeugt und beobachtet werden konnten, rückt die indirekte Suche nach Physik jenseits des Standardmodells stärker in den Fokus: Neue Teilchen und Wechselwirkungen manifestieren sich in Quantenfluktuationen, die als Abweichungen von den Vorhersagen des Standardmodells indirekt nachgewiesen werden können.

Der TRR „Phänomenologische Elementarteilchenphysik nach der Higgs Entdeckung” ist die Reaktion auf diesen Paradigmenwechsel. Im Zentrum stehen jetzt hochpräzise theoretische Vorhersagen zur Interpretation der Messungen am LHC sowie die Entwicklung neuer indirekter Methoden zur Suche nach Physik jenseits des Standardmodells. Durch die im TRR erwarteten Resultate kann das Potenzial des LHC zur Suche nach neuen Phänomenen in vollem Umfang ausgeschöpft werden.

Redaktion: Presse und Kommunikation