Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Physik der Top-Quarks und Suche nach Elementarteilchen dunkler Materie

28.07.2009
Göttinger Teilchenphysik erhält mehr als 1,15 Millionen Euro aus dem BMBF-Exzellenzprogramm

Die experimentelle Teilchenphysik an der Universität Göttingen wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für weitere drei Jahre mit mehr als 1,15 Millionen Euro gefördert.

Die Forschergruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Arnulf Quadt untersucht die Physik des schwersten bisher bekannten Elementarteilchens, des sogenannten Top-Quarks. Außerdem suchen die Physiker nach supersymmetrischen Teilchen, die als möglicher Baustein für die dunkle Materie im Universum gelten. Zudem befassen sie sich mit der Frage nach dem Ursprung der Masse von Teilchen.

Seit 2007 sind die Göttinger Physiker im Forschungsschwerpunkt 101 aus dem Exzellenzprogramm des BMBF am Großexperiment ATLAS mit dem Teilchenbeschleuniger am europäischen Forschungszentrum CERN in Genf beteiligt. Untersucht werden dabei die Ergebnisse hochenergetischer Kollisionen von Wasserstoffteilchen.

Die Göttinger Wissenschaftler sind gemeinsam mit rund 2.000 Wissenschaftlern aus aller Welt an Forschungsvorhaben am größten je gebauten Teilchenbeschleuniger der Welt beteiligt, dem Large Hadron Collider (LHC). Sie befassen sich hier mit zentralen physikalischen Fragen zum Materiezustand des Universums kurz nach dem Urknall. Unter anderem sollen Eigenschaften des Top-Quarks und seine Wechselwirkungen mit anderen Teilchen mit hoher Präzision vermessen werden; die Göttinger Physiker gehören zu den Wissenschaftlern, die die Daten auswerten werden. Wegen seiner hohen Masse verhält sich ein Top-Quark anders als alle bisher bekannten Quarks; selbst einfache physikalische Größen wie seine elektrische Ladung sind bis heute unbekannt. Die Forscher erhoffen sich von ihren Untersuchungen Antworten auf offene Fragen im Mikrokosmos.

Zudem befassen sich die Göttinger Forscher mit der Supersymmmetrie. In diesem theoretischen Modell gibt es zu jedem Teilchen ein Partnerteilchen mit identischen Eigenschaften aber unterschiedlichem Eigendrehimpuls. "Die Supersymmetrie sagt die Existenz von Teilchen vorher, deren Eigenschaften mit der unbekannten Form der kalten, dunklen Materie im Universum übereinstimmen. Mit den Experimenten am LHC erhoffen wir uns, dieses Rätsel lüften und die Teilchen- mit der Astrophysik verbinden zu können", so Prof. Quadt. Zudem erhoffen sich die Forscher, mit den Exprimenten am LHC das sogenannte Higgs-Boson zu finden. Dieses Teilchen regt in der Theorie des schottischen Physikers Peter Higgs ein Feld an, welches das Universum ausfüllt und in dem Elementarteilchen ihre Geschwindigkeit reduzieren, also träge werden.

Mit den Fördergeldern des BMBF arbeiten die Göttinger Wissenschaftler des II. Physikalischen Instituts auch an der Weiterentwicklung von Pixeldetektoren für das ATLAS Experiment mit. Mit diesen Detektoren können die Flugbahnen von Elementarteilchen vermessen werden, die bei den experimentellen Proton-Proton-Kollisionen herausgeschleudert werden. Dabei müssen 40 Millionen Kollisionen pro Sekunde aufgezeichnet werden. Die Göttinger Teilchenphysiker haben sich bislang an der Entwicklung eines Moduls für diese Detektoren mit hochsensiblen Mess-Sensoren und schneller Ausleseelektronik beteiligt. Zudem arbeiten sie an der Auswahl derjenigen Daten mit, die langfristig im CERN-Rechenzentrum gespeichert werden sollen.

Für die Weiterverarbeitung der enormen Datenmenge aus den Experimenten am LHC wird am CERN das Konzept des weltweit verteilten und vernetzten Rechnens (Grid-Computing) entwickelt. Gemeinsam mit der Niedersächsischen Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen, der Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen sowie Kollegen aus der Theoretischen Physik, der Bioinformatik und der Medizinischen Informatik haben die Göttinger Teilchenphysiker das Grid-Ressourcenzentrum GoeGrid im Frühling 2008 aufgebaut. Es wird als regionales Rechenzentrum dem weltweiten LHC Computing Grid zur Verfügung gestellt.

Auch die experiementelle Forschung weiterer Wissenschaftler am II. Physikalischen Institut wird mit den Fördergeldern des BMBF unterstützt. Eine Arbeitsgruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Ariane Frey ist an einem Experiment in Japan zur Untersuchung der Materie-Antimaterie-Asymmetrie beteiligt, um durch noch präzisere Messungen neue Erkenntnisse über die Entwicklung des Universums nach dem Urknall zu gewinnen. Hierfür entwickeln die Göttinger Wissenschaftler einen neuartigen Pixeldetektor zur Vermessung der Flugbahn von Elementarteilchen nahe ihrem Entstehungsort.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Arnulf Quadt
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik, II. Physikalisches Institut
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-7635, Fax (0551) 39-4493
E-Mail: aquadt@uni-goettingen.de

Dr. Bernd Ebeling | idw
Weitere Informationen:
http://www.ph2.physik.uni-goettingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Der überraschend schnelle Fall des Felix Baumgartner
14.12.2017 | Technische Universität München

nachricht Eine blühende Sternentstehungsregion
14.12.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik