Theoretische Vorhersagen zur Produktion von Jets, Hadronen und SUSY-Teilchen bei Hochenergie-Kollidern

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Klasen
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5209250

Die Nachwuchsgruppe soll das theoretische Verständnis des Standardmodells der Elementarteilchen und möglicher Erweiterungen voranbringen und präzise Vorhersagen für Experimente an Hochenergie-Kollidern machen. Durch den Vergleich theoretischer Rechnungen mit experimentellen Daten von HERA, LEP, TRISTAN und dem Tevatron soll das Standardmodell überprüft und seine freien Parameter bestimmt werden. Für geplante Experimente am Tevatron, LHC und NLC sollen Vorhersagen auf der Grundlage des Standardmodells gemacht und Suchstrategien für pyhsikalische Phänomene jenseits des Standardmodells entwickelt werden. Besondere Beachtung sollen dem Verständnis der starken Wechselwirkung im Rahmen der Quanten chromodynamik (QCD) und einer großen Genauigkeit der Analysen gewidmet werden, die über die führende Ordnung der Störungstheorie hinausgeht. Die theoretischen Untersuchungen sollen auf drei Schwerpunkte konzentriert werden: 1) die Produktion von Jets und Hadronen. Sie stellt wegen der Größe der starken Kopplungskonstante einen Großteil der experimentellen Daten dar und bietet sich daher in besonderem Maße zur Bestimmung freier Parameter, wie etwa der Partondichte im Proton und Photon, an. 2) die Produktion von Quark-Antiquark-Bindungszuständen (Quarkonia). Hierfür steht mit der nicht-relativistischen QCD (NRQCD) eine neue, noch weitgehend unerforschte Theorie zur Verfügung, mit der sich die Hadronisierung und andere nicht-störungstheoretische Phänomene untersuchen lassen. 3) die Produktion von supersymmetrischen (SUSY)-Teilchen. Sie wird im Zentrum der Suche nach neuen physikalischen Phänomenen jenseits des Standardmodells bei der nächsten Beschleunigergeneration stehen. Bereits jetzt deutet vieles darauf hin, daß die Supersymmetrie bei der elektroschwachen Symmetriebrechnung und der Erzeugung von Massen eine Schlüsselrolle spielt.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen