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Projekt
EXC 153: Ursprung und Struktur des Universums
Fachliche Zuordnung
Teilchen, Kerne und Felder
Astrophysik und Astronomie
Astrophysik und Astronomie
Förderung
Förderung von 2006 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 24799710
In diesem Exzellenzcluster erforschen Astrophysiker, Kern- und Teilchenphysiker gemeinsam einige der bedeutendsten, ungelösten Fragen der modernen Wissenschaft: die innerste Struktur von Materie, Raum und Zeit; die Natur der Fundamentalkräfte; sowie die Struktur, Geometrie und Zusammensetzung des Universums. Das Cluster ist in München/Garching angesiedelt, einem der größten und aktivsten Zentren der Welt im Bereich der fundamentalen Physik und Astrophysik.
Wissenschaftler des Clusters beteiligen sich aktiv in internationalen Kollaborationen am Bau der größten, weltweit einzigartigen wissenschaftlichen Einrichtungen der Astro- und Teilchenphysik, um damit den verborgenen physikalischen Eigenschaften des Kosmos auf die Spur zu kommen. Mit sorgfältig konstruierten Experimenten, astronomischen Beobachtungen, aufwendigen numerischen Simulationen und neuen theoretischen Modellen werden im Cluster fundamentale Schlüsselfragen der Physik untersucht, die die kleinsten Skalen mit den größten Skalen des
Kosmos verbinden. Die Eigenschaften der Kräfte und der Materie bei extrem hohen Energien und extrem kleinen Abständen werden Einblicke in den Ursprung und die Vereinheitlichung der vier Fundamentalkräfte der Natur liefern. Diese wiederum bestimmen die frühe Entwicklung des Universums. Der im Rahmen des Standardmodells der Teilchenphysik rätselhafte Überschuss an Materie im Vergleich zur Antimaterie im Universum wird erforscht. Man sucht nach Hinweisen für Supersymmetrie, dem derzeit aussichtsreichsten Kandidaten für eine Erweiterung des Standardmodells. Die Natur der dunklen Materie und der dunklen Energie werden untersucht, die die Masse und Expansion des Universums dominieren. Auf einer noch fundamentaleren Ebene studieren Clusterwissenschaftler neue Theorien der Quantengravitation, um mögliche Zusammenhänge zwischen der dunklen Energie, der Entstehung der Masse und der Struktur von Raum und Zeit zu entdecken. Die Entstehung von schwarzen Löchern und die Elementanreicherung des Universums werden untersucht.
Zehn neu gegründete Nachwuchsgruppen arbeiten in einem speziell für das Cluster vorgesehenen Bürogebäude, das gleichzeitig das Herz des Clusters bildet. In diesem Wissenschaftszentrum ist auch die Clusteradministration angesiedelt sowie Wissenschaftler aus dem Pool der strategischen Partner und weitere eingeladene Gäste. Dieses Cluster bietet jungen Nachwuchswissenschaftlern die einmalige Gelegenheit zum Aufbau einer erfolgreichen Karriere in einem der interessantesten interdisziplinären Gebiete der modernen Grundlagenforschung.
Wissenschaftler des Clusters beteiligen sich aktiv in internationalen Kollaborationen am Bau der größten, weltweit einzigartigen wissenschaftlichen Einrichtungen der Astro- und Teilchenphysik, um damit den verborgenen physikalischen Eigenschaften des Kosmos auf die Spur zu kommen. Mit sorgfältig konstruierten Experimenten, astronomischen Beobachtungen, aufwendigen numerischen Simulationen und neuen theoretischen Modellen werden im Cluster fundamentale Schlüsselfragen der Physik untersucht, die die kleinsten Skalen mit den größten Skalen des
Kosmos verbinden. Die Eigenschaften der Kräfte und der Materie bei extrem hohen Energien und extrem kleinen Abständen werden Einblicke in den Ursprung und die Vereinheitlichung der vier Fundamentalkräfte der Natur liefern. Diese wiederum bestimmen die frühe Entwicklung des Universums. Der im Rahmen des Standardmodells der Teilchenphysik rätselhafte Überschuss an Materie im Vergleich zur Antimaterie im Universum wird erforscht. Man sucht nach Hinweisen für Supersymmetrie, dem derzeit aussichtsreichsten Kandidaten für eine Erweiterung des Standardmodells. Die Natur der dunklen Materie und der dunklen Energie werden untersucht, die die Masse und Expansion des Universums dominieren. Auf einer noch fundamentaleren Ebene studieren Clusterwissenschaftler neue Theorien der Quantengravitation, um mögliche Zusammenhänge zwischen der dunklen Energie, der Entstehung der Masse und der Struktur von Raum und Zeit zu entdecken. Die Entstehung von schwarzen Löchern und die Elementanreicherung des Universums werden untersucht.
Zehn neu gegründete Nachwuchsgruppen arbeiten in einem speziell für das Cluster vorgesehenen Bürogebäude, das gleichzeitig das Herz des Clusters bildet. In diesem Wissenschaftszentrum ist auch die Clusteradministration angesiedelt sowie Wissenschaftler aus dem Pool der strategischen Partner und weitere eingeladene Gäste. Dieses Cluster bietet jungen Nachwuchswissenschaftlern die einmalige Gelegenheit zum Aufbau einer erfolgreichen Karriere in einem der interessantesten interdisziplinären Gebiete der modernen Grundlagenforschung.
DFG-Verfahren
Exzellenzcluster
Antragstellende Institution
Technische Universität München (TUM)
Mitantragstellende Institution
Ludwig-Maximilians-Universität München
Beteiligte Institution
European Southern Observatory (ESO); Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Halbleiterlabor; Bayerische Akademie der Wissenschaften
Leibniz-Rechenzentrum; Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA); Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut); Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP); Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)
Halbleiterlabor; Bayerische Akademie der Wissenschaften
Leibniz-Rechenzentrum; Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA); Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut); Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP); Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)
Sprecher
Professor Dr. Stephan Paul
stellvertr. Sprecher
Professor Dr. Andreas Burkert
beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler
Professor Dr. Ralf Bender; Professor Dr. Martin Beneke; Professor Dr. Siegfried Bethke; Professor Dr. Shawn Bishop (†); Professor Dr. Arndt Bode; Professorin Dr. Nora Brambilla; Professorin Dr. Ilka Brunner; Professor Dr. Georgi Dvali; Professorin Dr. Barbara Ercolano, Ph.D.; Professorin Dr. Laura Fabbietti; Professor Dr. Peter Fierlinger; Professor Dr. Reinhard Genzel; Professor Dr. Stefan Hofmann; Professor Dr. Wolfgang Hollik; Dr. Bruno Leibundgut; Professor Dr. Dieter Lüst; Professor Dr. Joseph Mohr; Professor Dr. Viatcheslav Mukhanov; Professorin Dr. Dorothee Schaile; Professor Dr. Jochen Schieck; Professor Dr. Stefan Schönert; Professor Dr. Jochen Weller; Professor Dr. Simon White
