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 3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind
24.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft
24.05.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten