BSMEXPEDITION_Der Weg zu einer Theorie jenseits des Standard Modells

• Antragsteller: Professor Dr. Andrzej Jerzy Buras; Professor Dr. Andreas Weiler, seit 3/2021
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 378905682

Das Standardmodell (SM) kann nicht die endgültige Theorie der elementaren Wechselwirkungen sein, da noch grundlegende Fragen offen sind, wie z.B. die Natur der dunklen Materie, ein Verständnis der Hierarchie zwischen der elektroschwachen und der Planck-Skala oder der Ursprung der Flavourstruktur. Es muss eine erweiterte Theorie geben, die dem SM zu Grunde liegt. Sie zu finden ist heute die größte Herausforderung und die Hauptaufgabe der Teilchenphysik.Der LHC hat ein neues Kapitel in der Erforschung der grundlegenden Naturgesetze aufgeschlagen, doch das Fehlen gesicherter Entdeckungen jeglicher Physik jenseits des SMs hat zu einem gewissen Grad an Verwirrung geführt. Dieses gemeinsame Projekt zwischen der TUM und Warschau ist eine natürliche Reaktion auf die Ergebnisse des LHCs, der in seiner ersten Betriebsphase gezeigt hat, dass die Skala der neuen Physik für die meisten Modelle nicht in der Gegend einiger hundert GeV sein kann, wie anfangs erwartet worden war, sondern im TeV-Bereich oder noch höher liegen muss. Das Hauptziel des Projekts ist es, die systematische Suche nach der Erweiterung des SMs einen Schritt voran zu bringen, indem Theorien untersucht werden, die mit den momentanen Daten verträglich sind aber in Experimenten des kommenden Jahrzehnts überprüft werden können.Unser Forschungsprogramm ist an der Nahtstelle von Collider-Phänomenologie und Niederenergie-Präzisionsphysik angesiedelt und zielt auf die Verbindung der theoretischen Erkenntnisse, die aus beiden Ansätzen gewonnen werden können. Unser Verständnis der TeV-Skala entwickelt sich weiter: motiviert von neuen Ideen im Rahmen eines Pseudo-Goldstone-Higgsbosons sowie der Supersymmetrie werden wir Modelle untersuchen, welche das Fehlen neuer Teilchen in bisherigen Messungen erklären. Im Zuge dieser phänomenogischen Erkundungen werden wir allgemeine Werkzeuge entwickeln, die eine breit angelegte und präzise Umdeutung existierender LHC-Ergebnisse und die Interpretation von Flavour- und CP-Messungen, sowie die Schlussfolgerungen, die sich aus deren Wechselbeziehung ergeben, erlauben werden.Dieses Programm wird uns in die Lage versetzen, die Modelle auf die allgemeinste Art und mit den bestmöglichen Werkzeugen zu untersuchen. Schlussendlich wollen wir in der Lage sein, alle Phänomene zu entdecken, welche die Natur in unserer Reichweite bereit hält.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen
• Partnerorganisation: Narodowe Centrum Nauki (NCN)
• Kooperationspartner: Professor Dr. Marek Olechowski; Professor Dr. Stefan Pokorski; Privatdozent Dr. Krzysztof Rolbiecki; Privatdozent Dr. Janusz Rosiek; Privatdozent Dr. Kazuki Sakurai
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. David Straub, bis 3/2021