Einschränkungen für Physik jenseits des Standardmodells aus der Elektronstreuung bei niedrigen Energien

• Antragsteller: Professor Dr. Hubert Spiesberger
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 350361296

Wir planen eine Studie zu theoretischen Vorhersagen für die polarisierte Elektron-C12-Streuung. Dazu ist eine entsprechende Messung am Mainzer Energy-Recovering Superconducting Accelerator, MESA, vorgeschlagen worden. Sie könnte eine Präzisionsbestimmung des schwachen Mischungswinkels und Einschränkungen an Physik jenseits des Standardmodells liefern. Unser Ziel ist es, dafür die theoretischen Grundlagen zur Verfügung zu stellen, Vorhersagen im Rahmen des Standardmodells der Teilchenphysik für die paritätsverletzende Asymmetrie zu berechnen und die Empfindlichkeit auf Physik jenseits des Standardmodells zu untersuchen. Die Resultate der in diesem Forschungsprojekt vorgeschlagenen Arbeiten wird die physikalische Rechtfertigung für ein solche Messung bereit stellen.Wir wollen das Projekt in drei zusammenhängenden Arbeitspaketen organisieren. A: Die theoretischen Vorhersagen für die paritätsverletzende Spin-Asymmetrie in der Elektron-C12-Streuung sollen im Rahmen des Standardmodells berechnet werden, wobei wir auch die Unsicherheiten aufgrund von störungstheoretischen Korrekturen höherer Ordnung und von zur Beschreibung der Kernstruktur erforderlichen Formfaktoren berücksichtigen werden. B: Die Sensitivität auf effektive 4-Fermion-Operatoren soll untersucht werden. Hier soll auch das Zusammenspiel mit komplementären Suchen bei anderen Elektron-, Positron- und Neutrino-Streuexperimenten sowie bei Experimenten zu Neutrino-Oszillationen berücksichtigt werden. C: Wir wollen Quarkmassen und deren Unsicherheiten mit Hilfe von QCD-Summenregeln bestimmen. Dies wird eine der Voraussetzungen liefern, die für die im Teilprojekt A geplante Berechnung des schwachen Mischungswinkels bei niedrigen Energien erforderlich ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Mexiko
• Kooperationspartner: Professor Dr. Jens Erler
• Mitverantwortlich: Dr. Mikhail Gorshteyn