GRK 1504/1: Masse, Spektrum, Symmetrie: Teilchenphysik in der Ära des Large Hadron Colliders


Unser Verständnis der Natur der Elementarteilchen wird im Standardmodell der Elementarteilchenphysik zusammengefasst und ist in den letzten Jahrzehnten in einer Reihe von Experimenten fulminant bestätigt worden. Dennoch ist klar, dass wir mit dem Standardmodell über eine lediglich effektive Quantentheorie der bis heute zugänglichen Energiebereiche verfügen, die insbesondere die Gravitation außen vor lässt. Mit der Inbetriebnahme des Large Hadron Colliders (LHC) am CERN im Mai 2008 stehen wir jedoch am Beginn einer neuen Ära, von der neue Entdeckungen zu erwarten sind, die über das Standardmodell hinausgehen. So wird der LHC den Massenerzeugungsmechanismus im Rahmen des Standardmodells überprüfen, aber ebenso nach neuen supersymmetrischen Teilchen, nach Kandidaten für die dunkle Materie im Universum und Hinweisen auf höherer Raumdimensionen fahnden, die bislang Gegenstand spekulativer, theoretischer Forschungen waren.
Die vom LHC ausgehenden Herausforderungen zwingen zu einer stärkeren Integration und einem Austausch der verschiedenen experimentellen und theoretischen Arbeitsfelder der Elementarteilchenphysik untereinander. Eben dies ist das zentrale Ziel des Graduiertenkollegs, das anstrebt, die an den Standorten Berlin, Dresden und Zeuthen vorhandene, breite theoretische und experimentelle Expertise im kompletten Spektrum der Elementarteilchenphysik zusammenzuführen, und in der Doktorandenausbildung den gemeinsamen Charakter der Elementarteilchenphysik wieder in den Vordergrund zu stellen. Verbindendes Glied der experimentellen Arbeitsgruppen ist hier insbesondere die Beteiligung am ATLAS-Experiment des LHC und die dortige Suche nach neuer Physik. Verbindendes Element der theoretischen Arbeitsgruppen ist die Quantenfeldtheorie, die sowohl perturbativ, nichtperturbativ, numerisch und in Verallgemeinerungen in Form der Stringtheorie behandelt wird. Neben dem breiten Spektrum der vertretenen Arbeitsgebiete, das in seiner Gestalt einmalig für den Osten Deutschlands ist, zeichnet sich das Graduiertenkolleg durch eine hohe Zahl an beteiligten Nachwuchswissenschaftlern aus. Das Studienprogramm richtet sich an herausragende Doktorandinnen und Doktoranden, die neben Spezialvorlesungen und Seminaren im Curriculum der Humboldt-Universität und der TU Dresden in zweimal jährlich stattfindenden Blockveranstaltungen zu aktuellen Themen der Elementarteilchenphysik ausgebildet werden sollen. Weitere geplante Elemente sind ein Weitbetreuerkonzept, ein Midterm Report für alle Kollegiaten sowie die Möglichkeit für exzellente Masterstudierende, einen schnelleren Zugang zur Promotion (Fast Track to PhD) zu verfolgen.

Projektleitung
Plefka, Jan Prof. Dr. (Details) (Theoretische Physik (Quantenfeldtheorie u. Stringtheorie))

Laufzeit
Projektstart: 04/2009
Projektende: 12/2013

Forschungsbereiche
Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder

Zuletzt aktualisiert 2021-04-08 um 14:02