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GRK 1940:  Elementarteilchenphysik jenseits des Standardmodells

Fachliche Zuordnung Teilchen, Kerne und Felder
Förderung Förderung von 2014 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 229556894
 
Wir erleben in der Teilchenphysik mit ihrer engen Verzahnung aus experimentellen Untersuchungen und theoretischer Interpretation und Modellierung derzeit eine Erfolgs-Ära. Einer der Höhepunkte und vielleicht der größte Erfolg der gesamten Teilchenphysik war die Entdeckung des Higgs-Bosons. Seine Existenz und seine Eigenschaften folgen aus der formalen Struktur des Standardmodells der Elementarteilchenphysik, so dass entsprechende LHC-Messungen direkt als Suchen nach Strukturen jenseits des Standardmodells verstanden werden können. Weiterhin testen die Studien der LHC-Experimente eine große Zahl von Theorien und Modellen. In Flavor-Physik könnten eine Reihe von aktuellen Messungen Hinweise auf Physik jenseits des Standardmodells sein. Parallel zum LHC liefern eine Vielzahl von Experimenten komplementäre Daten zum Beispiel zu Dunkler Materie. Dazu gehören astrophysikalische und kosmologische Tests, die uns Auskunft über Physikphänomene in einen riesigen Energiebereich geben. Teilchenphysik ist derzeit wieder eindeutig daten-getrieben. Deshalb müssen Theorie und Experiment besonders eng zusammenarbeiten, um maximal von den experimentellen Beobachtungen zu profitieren. Die Higgs-Entdeckung definiert unser theoretisches Verständnis basierend auf perturbativer Quantenfeldtheorie, die es uns erlaubt, Experimente über weite Energiebereiche hinweg zu verknüpfen. Zentrale offene Fragen betreffen die Struktur des Higgs-Sektors und Dunkle Materie. Hinzu kommt, dass wir die Flavor-Struktur im Quark- und Lepton-Sektor fundamental noch nicht verstehen, die drei Eichkopplungen um Haaresbreite eine Vereinheitlichung verfehlen und wir die Quelle der Materie-Antimaterie-Asymmetrie im Universum nicht kennen. Alle diese Fragen können nur koordiniert von Theorie und Experiment zusammen beantwortet werden. In diesem Graduiertenkolleg werden Promovierende mit einem Fokus auf die Verbindung zwischen Theorie und Experiment ausgebildet. Heidelberg als Standort ist hierzu wegen seiner personellen Größe und wissenschaftlichen Breite besonders geeignet. Die Promovierenden sollen sich von benachbarten Forschungsfeldern motivieren und inspirieren lassen, die fundamentalen Strukturen der Physik zu erkunden. Eine kreative und produktive Zusammenarbeit in der Teilchenphysik beruht auf einem breiten Verständnis, für das wir in Rahmen der Promotion das Fundament legen. Hierzu haben wir ein Ausbildungsprogramm mit fünf Bausteinen entwickelt, das es unseren Promovierenden erlaubt, die Teilchenphysik in eine erfolgreiche Zukunft zu führen.
DFG-Verfahren Graduiertenkollegs
Antragstellende Institution Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Beteiligte Institution Max-Planck-Institut für Kernphysik
 
 

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