GRK 1504:  Masse, Spektrum, Symmetrie: Teilchenphysik in der Ära des Large Hadron Colliders

• Fachliche Zuordnung: Teilchen, Kerne und Felder
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 54677919

Unser Verständnis der Natur der Elementarteilchen wird im Standardmodell der Elementarteilchenphysik zusammengefasst und ist in den letzten Jahrzehnten in einer Reihe von Experimenten fulminant bestätigt worden. Dennoch ist klar, dass wir mit dem Standardmodell über eine lediglich effektive Quantentheorie der bis heute zugänglichen Energiebereiche verfügen, die insbesondere die Gravitation unberücksichtigt lässt. Mit der Inbetriebnahme des Large Hadron Colliders (LHC) am CERN im Mai 2008 stehen wir jedoch am Beginn einer neuen Ära, von der neue Entdeckungen zu erwarten sind, die über das Standardmodell hinausgehen. So wird der LHC den Massenerzeugungsmechanismus im Rahmen des Standardmodells überprüfen, aber ebenso nach neuen supersymmetrischen Teilchen, nach Kandidaten für die dunkle Materie im Universum und Hinweisen auf höhere Raumdimensionen fahnden, die bislang Gegenstand spekulativer, theoretischer Forschungen waren.
Die vom LHC ausgehenden Herausforderungen zwingen zu einer stärkeren Integration und einem Austausch der verschiedenen experimentellen und theoretischen Arbeitsfelder der Elementarteilchenphysik untereinander. Es ist das zentrale Ziel des Graduiertenkollegs, die an den Standorten Berlin, Dresden und Zeuthen vorhandene, breite theoretische und experimentelle Expertise im kompletten Spektrum der Elementarteilchenphysik zusammenzuführen und in der Doktorandenausbildung den gemeinsamen Charakter der Elementarteilchenphysik wieder in den Vordergrund zu stellen. Verbindendes Glied der experimentellen Arbeitsgruppen ist hier insbesondere die Beteiligung am ATLAS-Experiment des LHC und die dortige Suche nach neuer Physik. Verbindendes Element der theoretischen Arbeitsgruppen ist die Quantenfeldtheorie, die sowohl perturbativ, nichtperturbativ, numerisch und in Verallgemeinerungen in Form der Stringtheorie behandelt wird.
Neben dem breiten Spektrum der vertretenen Arbeitsgebiete, das in seiner Gestalt einmalig für den Osten Deutschlands ist, zeichnet sich das Graduiertenkolleg durch eine hohe Zahl an beteiligten Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern aus. Das Studienprogramm richtet sich an herausragende Doktorandinnen und Doktoranden, die neben Spezialvorlesungen und Seminaren im Curriculum der Humboldt-Universität und der TU Dresden in zweimal jährlich statt?ndenden Blockveranstaltungen zu aktuellen Themen der Elementarteilchenphysik ausgebildet werden. Weitere zentrale Elemente sind ein Zweitbetreuerkonzept, ein "Midterm Report“ für alle Kollegiatinnen und Kollegiaten sowie die Möglichkeit für exzellente Masterstudentinnen und Masterstudenten, einen schnelleren Zugang zur Promotion ("Fast Track to PhD“) zu verfolgen.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Humboldt-Universität zu Berlin; Technische Universität Dresden
• Beteiligte Institution: Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY); Standort Zeuthen
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Dr. Elisa Bernardini; Professorin Dr. Valentina Forini; Professor Dr. Michael Kobel; Professor Dr. Thomas Lohse; Dr. Gernot Maier; Dr. Klaus Mönig; Professor Dr. Jan Plefka; Professor Dr. Rainer Sommer; Professor Dr. Matthias Staudacher; Professor Dr. Arno Straessner; Professor Dr. Dominik Stöckinger; Professor Dr. Peter Uwer; Professor Dr. Ulrich Wolff; Professor Dr. Kai Zuber
• Sprecher: Professor Dr. Heiko Lacker