Dunkle Materie und Supersymmetrie
|
|
- Greta Seidel
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Dunkle Materie und Supersymmetrie Thomas Meier Scheinseminar zur Astro- und Teilchenphysik 10. Dezember 2007 Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
2 Inhaltsverzeichnis 1 Was bedeutet Symmetrie in der Physik? 2 Einblick in das Standard-Modell 3 Grundzüge der Supersymmetrie 4 Kandidaten für Dunkle Materie Neutralinos Gravitinos 5 SUSY-Suche am LHC Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
3 Symmetrie Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
4 Symmetrien allgemein Beispiele von bekannten Symmetrien Isotropie des Raumes Homogenität des Raumes Homogenität der Zeit Poincaré-Gruppe Symmetrien helfen bei der Analyse physikalischer Probleme, sei es durch Vereinfachungen in Rechungen oder in konzeptioneller Hinsicht: Noether-Theorem = Symmetrien spielen eine wichtige Rolle in der Physik! Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
5 Symmetriegruppen Die Erzeugenden einer Symmetrie (z.b. Drehimpuls bei Drehungen) liefern Operatoren, die einen neuen Zustand erzeugen: Q ψ 1 = ψ 2 Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
6 lässt die Maxwell-Gleichungen invariant (U(1)-Eichsymmetrie). Diese Symmetrie ist für die Ladungserhaltung verantwortlich! Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37 U(1)-Eichsymmetrie in einer Feldtheorie Maxwell-Gleichungen der Elektrodynamik Mit E = φ 1 c t A und B = A: φ 1 c t Λ = 4πρ; Λ = 1 c t φ A A + Λ = 4π c j; = 1 2 c 2 t 2 2 Eichfreiheit Aber die Eichtransformation φ φ 1 c t χ A A χ
7 Das Standard-Modell der Teilchenphysik Grundlagen Zusammenführung von quantenmechanischen Prinzipien (E i t, p 2m ) und Lorentz-Invarianz (SRT) (E 2 p 2 = m 2 ) Beachte: = c = k B =... = 1 Teilchen als Quanten der entspechenden Felder Wechselwirkungen werden durch Teilchenaustausch übertragen Grundlegene Gleichung: Klein-Gordon-Gleichung ( m 2 ) ψ(x, t) = 0 Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
8 Materie im Standard-Modell der Teilchenphysik Die Materie im Standard-Modell teilt sich in 3 sog. Familien auf, wobei die Eigenschaften der Teilchen unterschiedlicher Generation, bis auf die Masse, gleich sind. Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
9 Kräfte im Standard-Modell der Teilchenphysik Im Standard-Modell sind nur 3 der 4 Grundkräfte (Wechselwirkungen) beschrieben. Sie werden durch einen Austausch von Bosonen (Kraftteilchen) vermittelt. (m γ = 0; m Gluon = 0; m W,Z 80GeV) Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
10 Feynman-Diagramme Hier: Anschauliche Darstellung teilchenphysikalischer Prozesse (z.b. Streuung von 2 Elektronen) Aber: Exakte mathematische Bedeutung zur Berechnung von Übergangswahrscheinlichkeiten mit Hilfe sog. Propagatoren Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
11 Symmetrien im Standard-Modell SU(3) SU(2) U(1) Eichsymmetrie der Starken Wechselwirkung Eichsymmetrie der Schwachen Wechselwirkung Eichsymmetrie der el.-mag. Wechselwirkung Teilchen-Antiteilchen-Symmetrie Poincaré-Gruppe Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
12 Higgs-Bosonen Theorie der Massenerzeugung durch den Higgs-Mechanismus nächster Vortrag! Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
13 Grenzen des Standard-Modells Keine Gravitation Natürlichkeitsproblem (Higgs-Masse) Wieso 3 Familien? Keine Vereinigung der Kopplungskostanten... Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
14 Kopplungskonstanten Elektromagnetische Wechselwirkung α = e2 4π beschreibt die Stärke der Wechselwirkung Elektron-Photon Ladung im Dielektikum Um eine Ladung Q bildet sich ein Halo Dipole, die die Ladung nach außen abschirmen. Man sieht die ganze Ladung nur bei sehr kleinen Abständen! Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
15 Vakuum-Polarisation Beim freien Elektron, wirkt das Vakuum selbst wie ein Dielektrikum, da sich Elektron-Positron-Paare bilden, die die Ladung abschirmen. α Alltag = α 100GeV = Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
16 Asymptotische Freiheit Starke Wechselwirkung (Nobelpreis 2004) Kopplungskonstante α s nimmt mit steigender Engerie ab! α s = 12π 33 2n f 1 ln Q 2 /Λ 2 Grund: Selbstkopplung der Gluonen, da diese auch eine Farbladung tragen Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
17 Kopplungskonstanten α 1 : el.mag. WW α 2 : schwache WW α 3 : starke WW Q : Schwerpunktsenergie Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
18 Eine neue Symmetrie Überblick Symmetrie, die Fermionen und Bosonen verknüpft Q Fermion = Boson Q Boson = Fermion Natürliche Erweiterung der Poincaré-Gruppe Jedem Teilchen wird ein Superpartner zugeordnet 105 (!) freie Parameter Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
19 Der Susy-Spiegel Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
20 Der Susy-Spiegel Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
21 α 1 : el.mag. WW α 2 : schwache WW α 3 : starke WW Q: Schwerpunktsenergie Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37 Kopplungskonstanten Da mehr Teilchen im Modell vorhanden sind, gibt es zusätzliche Prozsesse die zu den Vakuum-Korrekturen beitragen. Änderung der Energieabhängigkeit der Kopplungskonstanten!
22 Einschränkungen Superpartner mit entarteten Massen können nicht existieren hätte man schon entdeckt! = keine exakte Symmetrie, also eigentlich keine Einschränkungen, die Massen betreffend Aber: Gewisse Massen würden das Natürlichkeitsproblem des Standard-Modells ohne Fine-Tuning beheben. Im Folgenden wird immer m Susy 100 GeV angenommen Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
23 R-Parität Ohne zusätzliche Struktur würden Verletzungen der Baryonen- und Leptonen-Zahl-Erhaltung auftreten z.b. im Protonenzerfall p π 0 + e + Lösung Einführung einer neuen Quantenzahl R p = ( 1) 3(B L)+2S B: Baryonen-Zahl; L: Leptonen-Zahl; S: Spin normale Teilchen haben R p = 1, Superpartner haben R p = 1 Erhaltung bedeutet: R p = 1 in jedem Vertex Direkte Konsequenz: Bei jedem Zerfall eines Superpartners muss ein anderer Superpartner beteiligt sein. Der leichteste Superpartner (LSP) muss stabil sein! Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
24 Neutralinos Mischzustand aus Bino, Wino und den neutralen Higgsinos In der Basis ( i B, i W 0, H d, H u ) M 1 0 M z cos βs s M z sin βs s M χ = 0 M 2 M z cos βc s M z sin βc s M z cos βs s M z cos βc s 0 µ M z sin βs s M z sin βc s µ 0 tan β: Verhältnis der Vakuum-Erwartungswerte der Higgsfelder µ, c s, s s = cos θ s, sin θ s : Unbekannte Susy-Parameter 4 verschiedene Neutralino-Zustände χ i, i = mit unterschiedlichen Massen Bemerkung: Neutralinos sind ihre eigenen Antiteilchen! Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
25 Freeze Out Urknall: alle Teilchen im thermischen Gleichgewicht Durch Abkühlung/Ausdehnung des Universums werden Wechselwirkungen immer unwahrscheinlicher Instabile Teilchen verschwinden, stabile tendieren gegen eine konstante Anzahl dn dt = 3Hn σ Av ( n 2 neq 2 ) χ χ f f f f χ χ H: Hubbelkonstante, σ A v : thermisch gemittelter Wirkungsquerschnitt Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
26 Freeze Out Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
27 Suche nach Weakly Interacting Massive Particles Direkter Nachweis Falls Dunkle Materie aus Neutralinos besteht, kann χn-streuung nachgewiesen werden. Die maximale Rückstoßenergie liegt im Bereich von Annahmen: m χ 100GeV, v 220 km s E recoil max = 2m χm N (m χ + m N ) 2 v 2 100keV Die Zahl der Events ergibt sich zu Tm N = N N Tn χ σ N v O(1) Tag kg dabei ist N N die Zahl der Ziel-Kerne und T die Versuchszeit. Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
28 Experimentelle Ergebnisse DAMA: DArk MAtter Project, Gran Sasso, grün hinterlegte Region CDMS: Cryogenic Dark Matter Search, Berkeley EDELWEISS: Expérience pour Détecter Les WIMP En Site Souterrain, Modane Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
29 Suche nach WIMPs Indirekter Nachweis Prinzip: Neutralinos vernichten sich irgendwo und erzeugen irgendwas, das man irgendwie detektiert, z. B. Positronen Vor allem aus dem galaktischen Halo, Detektion mit Ballonexperimenten und Weltraumteleskopen. Schwierig, da Untergrund aus Zerfallsprodukten der kosmischen Strahlung sehr groß ist. Photonen Aus dem galaktischen Zentrum oder extragalaktischen Objekten, Detektion mit Cherenkov-Teleskopen und Weltraumteleskopen Neutrinos Aus der Nähe astronomischer Objekte (Sonne,...), diese Produkte können leicht bis zur Erde dringen, sind aber auch schwierig nachzuweisen. Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
30 Supergravitation Gravitinos Superpartner des Gravitons (s G = 2, m G = 0) Bei gebrochener Supersymmetrie gilt s G = 3 2, m G 0 Gravitino-Masse ist von der gleichen Größenordnung wie die Massen der anderen Superpartner (100GeV - 1TeV) Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
31 Entstehung von Gravitinos Freeze Out führt zu Problemen. Bei stabilen Gravitinos gilt m G 1 kev (Overclosure), bei instabilen m G 10 TeV (Primordiale Nukleosynthese durch Zerfallsprodukte gestört) Reheating Nach der inflationären Ausdehung des Universums folgt eine Phase der Wiederaufheizung wobei T SM T T Planck. Es entsteht ein See aus SM-Teilchen und Superpartnern, die Gravitinos erzeugen können (etwa gg g G). Späte Zerfälle Falls das Gravitino der LSP ist, so enden alle Prozesse irgendwann beim Gravitino. Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
32 Detektion Problem: Konventionelle direkte und indireke Nachweismethoden funktionieren nicht (keine schwache Wechselwirkung mehr). Lösung: Suche nach Spuren der Gravitinoproduktion, z.b. Nukleosynthese, kosmische Hintergrundstrahlung... Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
33 SUSY-Suche am Large Hadron Collider Suchstrategien Fehlende Energie in Teilchen-Jets Bestimmung der Modellparameter (Beschränkung auf eine Zerfallskette, Bestimmung der Massenverteilung) Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
34 SUSY-Suche am LHC Suche nach Ereignissen mit fehlendem Transversalimpuls Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
35 Astro- und Teilchenphysik Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
36 Zusammenfassung Supersymmetrie als natürliche Erweiterung der bekannten Symmetrien Susy liefert mit dem Neutralino einen natürlichen Kandidaten für Dunkle Materie Sugra liefert das Gravitino durch Integration der Gravitation Restdichten liegen im benötigten Bereich Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
37 Literatur Kane: Supersymmetry; Poplärwissenschaftliche Einführung Feng: Supersymmetry and cosmology; Übersichtsartikel Bertone: Particle Dark Matter: Evidence, Candidates and Constraints; Übersichtsartikel Berger: Teilchenphysik; Standard-Lehrbuch Thomas Meier (Uni Erlangen) Dunkle Materie und Supersymmetrie 10. Dezember / 37
Dunkle Materie - Kandidaten aus der Teilchenphysik Proseminar WS 2010/2011: Kosmologie und Astroteilchenphysik
Dunkle Materie - Kandidaten aus der Teilchenphysik Proseminar WS 2010/2011: Kosmologie und Astroteilchenphysik Andreas Kell 15.12.2011 Gliederung Überblick Kandidaten Standardmodell der Teilchenphysik
MehrPhysik jenseits des Standardmodells
Physik jenseits des Standardmodells 1 Inhalt Wiederholung/Probleme des Standardmodells Grand Unified Theories Supersymmetrie Zusammenfassung 2 Inhalt Wiederholung/Probleme des Standardmodells Fermionen
MehrSUSY - TEILCHEN. als Dunkle Materie. Theorie und Nachweis. Hauptseminar über Dunkle Materie Hilmar Schachenmayr
SUSY - TEILCHEN als Dunkle Materie Theorie und Nachweis Hauptseminar über Dunkle Materie Hilmar Schachenmayr 1) Einleitung Inhalt 2) Supersymmetrie a) Was ist Supersymmetrie? b) Aussagen der SUSY-Theorie
MehrSupersymmetriebrechung
Sommerakademie Neubeuern August 2008 Inhaltsverzeichnis 1 Lagrangedichte Ursprung der SUSY Brechung 2 Protonenzerfall Konsequenzen 3 LSP als direkte Suche indirekte Suche Einleitung Warum wurde bis jetzt
MehrDunkle Materie und Teilchenphysik
Universität Hamburg Weihnachtliche Festveranstaltung Department Physik 17. Dezember 2008 Woher weiß man, dass es Dunkle Materie gibt? Sichtbare Materie in Galaxien (Sterne, Gas) kann nicht die beobachteten
MehrSupersymmetrie. Der Urknall und seine Teilchen. Simon Kast
Supersymmetrie Der Urknall und seine Teilchen Simon Kast 03.06.2011 www.kit.edu Inhalt Kurzer Rückblick auf das Standardmodell Probleme des Standardmodells Erster Versuch einer Grand Unified Theory Verlauf
MehrSupersymmetrie. Jan Uphoff. 19. August Goethe-Universität Frankfurt am Main
Jan Uphoff Goethe-Universität Frankfurt am Main 19. August 2008 Jan Uphoff 1/42 Gliederung Physik jenseits des Standardmodell Grand unification theory (GUT) Das Hierarchieproblem 1 Motivation Physik jenseits
MehrSupersymmetrie und das Minimale Supersymmetrische Standardmodell. Lena Feld, 8. Dezember 2016
Supersymmetrie und das Minimale Supersymmetrische Standardmodell Lena Feld, 8. Dezember 2016 Überblick Nachteile des Standardmodells Hierarchieproblem Einführung von Supersymmetrie Lösung des Hierarchieproblems
MehrPhysik jenseits des Standardmodells
Physik jenseits des Standardmodells Hauptseminar Der Urknall und seine Teilchen Peter Krauß Hauptseminar WS 07/08 Gliederung Einführung Das Standardmodell (SM) Physik jenseits des Standardmodells Allgemeines
MehrVirialsatz. Fritz Zwicky. Vera Rubin. v 2 = GM r. Carsten Hensel Suche nach Dunkler Materie am LHC 1
Fritz Zwicky Virialsatz Vera Rubin v 2 = GM r v 1 r Carsten Hensel Suche nach Dunkler Materie am LHC 1 Suche nach Dunkler Materie am LHC Dr. Carsten Hensel Physikalisches Institut, Friedrich-Alexander
MehrEinheit 13 Subatomare Physik 2
Einheit 13 Subatomare Physik 2 26.01.2012 Markus Schweinberger Sebastian Miksch Markus Rockenbauer Subatomare Physik 2 Fundamentale Wechselwirkungen Das Standardmodell Elementarteilchen Erhaltungssätze
MehrEinführung in die Supersymmetrie (SUSY) Martin Reitz
Einführung in die Supersymmetrie (SUSY) Martin Reitz 07.12.2010 Inhaltsverzeichnis 1 Das Standardmodell 3 1.1 Überlick über das Standardmodell................................... 3 1.2 Kritik am Standardmodell........................................
MehrElementarteilchen. wie wir sie bei LHC sehen können
Elementarteilchen und wie wir sie bei LHC sehen können Manfred Jeitler Institut für Hochenergiephysik der Öt Österreichischen ihi h Akademie Akd der Wissenschaften hft 1 Das Wasserstoffatom e - Photonaustausch
MehrQuarks, Higgs und die Struktur des Vakuums. Univ. Prof. Dr. André Hoang
Quarks, Higgs und die Struktur des Vakuums Univ. Prof. Dr. André Hoang Was bewegt 700 Physiker, in Wien zur größten Konferenz über Elementarteilchen des Jahres 2015 zusammenzukommen? Quarks, Higgs und
MehrVon der Entdeckung des Higgs-Teilchens zur Suche nach Dunkler Materie -Neues zur Forschung am LHC-
Von der Entdeckung des Higgs-Teilchens zur Suche nach Dunkler Materie -Neues zur Forschung am LHC- Prof. Karl Jakobs Physikalisches Institut Universität Freiburg Von der Entdeckung des Higgs-Teilchens
MehrTEILCHENPHYSIK FÜR FORTGESCHRITTENE Diesseits und jenseits des Standardmodells (teilweise in Anlehnung an Skript R. Klanner/T.
TEILCHENPHYSIK FÜR FORTGESCHRITTENE Diesseits und jenseits des Standardmodells (teilweise in Anlehnung an Skript R. Klanner/T. Schörner) Caren Hagner Achim Geiser Universität Hamburg, IExpPh Sommersemester
MehrFORTGESCHRITTENE TEILCHENPHYSIK FÜR. Achim Geiser. Caren Hagner. Sommersemester Universität Hamburg, IExpPh
TEILCHENPHYSIK FÜR FORTGESCHRITTENE Diesseits und jenseits des Standardmodells (teilweise in Anlehnung an Skript R. Klanner/T. Schörner) Caren Hagner Achim Geiser Universität Hamburg, IExpPh Sommersemester
MehrDas Standardmodell der Teilchenphysik. Clara Fuhrer
1 Das Standardmodell der Teilchenphysik Clara Fuhrer 2 Das Standardmodell der Teilchenphysik Gliederung: Einführung Was ist das Standardmodell Die Elementarteilchen Leptonen Hadronen Quarks Die Wechselwirkungen
MehrAstroteilchenphysik I
Astroteilchenphysik I Wintersemester 2015/16 Vorlesung # 11, 12.01. Guido Drexlin, Institut für Experimentelle Kernphysik, Fakultät für Physik Dunkles Universum - Einführung - WIMP-Kandidaten - Supersymmetrie
MehrExperimente der Teilchen- und Astroteilchenphysik
V 1.0 Seminar SS 2010 RWTH Experimente der Teilchen- und Astroteilchenphysik Erdmann, Hebbeker, Stahl, Wiebusch et al. III. Phys. Inst. A+B Elementarteilchenphysik und Astroteilchenphysik Seminarthemen
MehrHadron-Kollider-Experimente bei sehr hohen Energien
V 1.1 Seminar WS 2006/07 RWTH Hadron-Kollider-Experimente bei sehr hohen Energien Erdmann, Feld, Hebbeker, Hoepfner, Kappler, Klein, Kreß, Meyer, Pooth, Weber Elementarteilchenphysik Hadron-Kollider-Experimente
Mehr6. Elementarteilchen
6. Elementarteilchen Ein Ziel der Physik war und ist, die Vielfalt der Natur auf möglichst einfache, evtl. auch wenige Gesetze zurückzuführen. Die Idee hinter der Atomvorstellung des Demokrit war, unteilbare
MehrVorlesung 12: 1. Grand Unified Theories 2. Supersymmetrie 3. Vereinheitlichung aller Kräfte 4. Baryon Asymmetrie
Vorlesung 12: Roter Faden: 1. Grand Unified Theories 2. Supersymmetrie 3. Vereinheitlichung aller Kräfte 4. Baryon Asymmetrie 5. Neutralino als Kandidat der DM Wim de Boer, Karlsruhe Kosmologie VL, 21.01.2011
MehrExperimente der Teilchen- und Astroteilchenphysik
V 1.0 Seminar SS 2009 RWTH Experimente der Teilchen- und Astroteilchenphysik Boersma, Erdmann,, Hebbeker, Hoepfner, Klimkovich, Magass, Meyer, Merschmeyer, Pooth, Wiebusch Elementarteilchenphysik und Astroteilchenphysik
MehrHandout zum Hauptseminarvortrag. Supersymmetrie. Von Simon Kast vom Hauptseminar Der Urknall und seine Teilchen
Handout zum Hauptseminarvortrag Supersymmetrie Von Simon Kast vom 03.06.2011 Hauptseminar Der Urknall und seine Teilchen Inhaltsverzeichnis 1. Das Standardmodell... 2 1.1. Überblick Teilchen und Kräfte...
MehrHÖHERE PHYSIK SKRIPTUM VORLESUNGBLATT XII Elementarteilchenphysik
Prof. Dr. F. Koch Dr. H. E. Porteanu fkoch@ph.tum.de porteanu@ph.tum.de SS 005 HÖHERE PHYSIK SKRIPTUM VORLESUNGBLATT XII 14.07. 005 Elementarteilchenphysik 1. Einführung. Im 193 hat J. Chadwick das Neutron
MehrVom Higgs-Boson zur Weltformel
Vom Higgs-Boson zur Weltformel Claudia-Elisabeth Wulz Institut für Hochenergiephysik der ÖAW c/o CERN, Genf Fachhochschule Villach 17. Dez. 2013 F. Englert, R. Brout Juni 1964 P. Higgs August 1964 C.-E.
MehrWIMP-Teilchen. Auf der Suche nach Cold Dark Matter mit astrophysikalischen Experimenten
Hauptseminar Dunkle Materie in Teilchen- und Teilchenastrophysik SS 05 WIMP-Teilchen Auf der Suche nach Cold Dark Matter mit astrophysikalischen Experimenten Pierre Sauter, 28.06.2005 Übersicht Was sind
MehrVorlesung 12: 1. Grand Unified Theories 2. Supersymmetrie 3. Vereinheitlichung aller Kräfte 4. Baryon Asymmetrie 5. Neutralino als Kandidat der DM
Vorlesung 12: Roter Faden: 1. Grand Unified Theories 2. Supersymmetrie 3. Vereinheitlichung aller Kräfte 4. Baryon Asymmetrie 5. Neutralino als Kandidat der DM Wim de Boer, Karlsruhe Kosmologie VL, 9.01.2012
MehrModerne Methoden/Experimente der Teilchen- und Astroteilchenphysik
Seminar WS 2001/2002 RWTH: Moderne Methoden/Experimente der Teilchen- und Astroteilchenphysik Flügge, Grünewald, Hebbeker, Lanske, Mnich, Schael, Struczinski, Wallraff Elementarteilchenphysik/Astroteilchenphysik
MehrDIE THERMISCHE GESCHICHTE DES UNIVERSUMS & FREEZE-OUT. 14. Dezember Kim Susan Petersen. Proseminar Theoretische Physik & Astroteilchenphysik
DIE THERMISCHE GESCHICHTE DES UNIVERSUMS & FREEZE-OUT 14. Dezember 2010 Kim Susan Petersen Proseminar Theoretische Physik & Astroteilchenphysik INHALT 1. Das Standardmodell 2. Die Form des Universums 3.
MehrDer LHC. Neue Dimension[en] in der Teilchenphysik. Die Weltmaschine Darmstadt, August 2011
Der LHC Neue Dimension[en] in der Teilchenphysik Die Weltmaschine Darmstadt, August 2011 Hans-Christian Schultz-Coulon Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg 1 Der LHC Der Ring und seine
MehrExperimente zur Physik jenseits des Standard-Modells
Experimente zur Physik jenseits des Standard-Modells Peter Schleper Institut für Experimentalphysik Universität Hamburg Sommer 2014 P. Schleper Physik jenseits des Standard- Modells 1 Gliederung P. Schleper
MehrString Theorie - Die Suche nach der großen Vereinheitlichung
String Theorie - Die Suche nach der großen Vereinheitlichung Ralph Blumenhagen Max-Planck-Institut für Physik String Theorie - Die Suche nach der großen Vereinheitlichung p.1 Das Ziel der Theoretischen
MehrInstitut für Strahlenphysik Dr. Daniel Bemmerer Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Altes und Neues zum Standardmodell
Institut für Strahlenphysik Dr. Daniel Bemmerer www.fzd.de Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft Altes und Neues zum Standardmodell Von den Quarks zum Universum QuickTime and a TIFF (Uncompressed) decompressor
MehrFrühes Universum. Katharina Müller Universität Zürich
Frühes Universum Katharina Müller Universität Zürich kmueller@physik.unizh.ch 28. Juni 2002 Inhaltsverzeichnis 0.1 Bigbang Modell................................. 2 Katharina Müller 1 Frühes Universum
MehrSupersymmetrie. Gregor Köhler 14. Juni HAUPTSEMINAR: DER URKNALL UND SEINE TEILCHEN
Supersymmetrie Gregor Köhler 14. Juni 2013 HAUPTSEMINAR: DER URKNALL UND SEINE TEILCHEN KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu
MehrDer Teilchenbeschleuniger. am CERN in Genf
Genf Der Teilchenbeschleuniger CERN am CERN in Genf Frankreich CERN 1954-2004 Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire European Center for Particle Physics 1953 2000 F CH CERN-Nutzer 538 70 27 4306
MehrDie Suche nach dem Higgs-Teilchen
Die Suche nach dem Higgs-Teilchen Eva Ziebarth. Dezember 005 Theoretische Herleitung. Eichsymmetrien Das aus der Elektrodynamik bewährte Prinzip der Eichsymmetrien wird auf die Teilchenphysik übertragen.
MehrEinführung in Supersymmetrie und das MSSM
1/27 Einführung in Supersymmetrie und das 14.01.2016 Übersicht SUSY Motivation SUSY-Operator Poincaré-Superalgebra Brechung Wess-Zumino-Modell Eigenschaften des R-Parität Parameterfreiheit Weitere supersymmetrische
MehrDirekter Nachweis dunkler Materie
Direkter Nachweis dunkler Materie Hauptseminarvortrag von Johann Rauser 21. Juni 2013 HAUPTSEMINAR: DER URKNALL UND SEINE TEILCHEN KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Großforschungszentrum
MehrDie Bausteine der Natur
Die Bausteine der Natur Teilchenwelt - Masterclass 2011 Matthias Schröder, Jan Thomsen Fragen der Teilchenphysik Woraus bestehen wir und unsere Welt? Was sind die fundamentalen Kräfte in unserem Universum?
MehrTeilchen, Strings und dunkle Materie
Teilchen, Strings und dunkle Materie Die offenen Fragen der Elementarteilchenphysik Hartmut Wittig Institut für Kernphysik und Exzellenzcluster PRISMA Johannes Gutenberg-Universität Mainz Nell-Breuning-Symposium,
MehrStandardmodell der Kosmologie
! "# $! "# # % & Standardmodell der Kosmologie Urknall und Entwicklung des Universums Inhalt Einleitung Experimentelle Hinweise auf einen Urknall Rotverschiebung der Galaxien kosmische Hintergrundstrahlung
MehrElementarteilchenphysik
Christoph Berger Elementarteilchenphysik Von den Grundlagen zu den modernen Experimenten Zweite, aktualisierte und überarbeitete Auflage Mit 217 Abbildungen, 51 Tabellen und 88 Übungen mit Lösungshinweisen
Mehr1.3 Historischer Kurzüberblick
1.3 Historischer Kurzüberblick (zur Motivation des Standard-Modells; unvollständig) Frühphase: 1897,,Entdeckung des Elektrons (J.J. Thomson) 1905 Photon als Teilchen (Einstein) 1911 Entdeckung des Atomkerns
MehrHamburg, Peter Schleper
Elementar und Unteilbar? Revolutionen der Hamburg, 3.2.2004 Revolutionen jenseits von Feuer Erde Wasser Luft Erklaerung makroskopischer Effekte Materie und Antimaterie Relativitaet und Quantentheorie Einstein
MehrIndirekte Suche nach Dunkler Materie mit VHE Gamma Strahlung
Indirekte Suche nach Dunkler Materie mit VHE Gamma Strahlung 6. Oktober 2012 Indirekte Suche nach Dunkler Materie mit VHE Gamma Strahlung 1 / 17 Introduktion Eine der wichtigsten offenen Fragen in der
MehrPhysics at LHC Mini Schwarze Löcher am ATLAS-Detektor
Physics at LHC Seminar am 21.01.2009 Größe und Masse Hawkingstrahlung und -Temperatur Arten Allgemeine Relativitätstheorie jede Form von Energie erzeugt eine Raumzeitkrümmung Bei einem Schwarzen Loch
MehrAstroteilchenphysik - I
Astroteilchenphysik - I WS 2012/2013 Vorlesung # 10, 10.01.2013 Guido Drexlin, Institut für Experimentelle Kernphysik Dunkle Materie - WIMP Kandidaten: Überblick - Supersymmetrie: Einführung das cmssm
Mehr7 Teilchenphysik und Kosmologie
7.1 Entwicklung des Universums 7 Teilchenphysik und Kosmologie 7.1 Entwicklung des Universums 64 Die Spektrallinien sehr entfernter Galaxien sind gegenüber denen in unserer Galaxie rot-verschoben, d.h.
MehrH ± Das Higgs-Teilchen. Manuel Hohmann Universität Hamburg. 11. Januar 2005
H 0 Das Higgs-Teilchen Manuel Hohmann Universität Hamburg 11. Januar 2005 H 0 Inhaltsverzeichnis 1 Der Higgs-Mechanismus 3 2 Das Higgs im Standardmodell 11 3 Das Higgs und die Neutrinos 19 H 0 1. Der Higgs-Mechanismus
MehrJochen Müller. Scheinseminar Astro- und Teilchenphysik
Scheinseminar Astro- und Teilchenphysik 15.07.2010 Begriffsklärung: Dunkle Materie Was versteht man unter Dunkler Materie? Dunkle Materie (DM) ist eine hypothetische Form von Materie, die so gering strahlt,
MehrEin neues Teilchen am LHC Ist es ein Higgs-Boson?
Ein neues Teilchen am LHC Ist es ein Higgs-Boson? Klaus Desch Physikalisches Institut der Universität Bonn Kontaktstudium 7. November 2012 1. Kontext: elementare Bausteine und Kräfte 2. Symmetrie als Konstruktionsprinzip
MehrDie dunkle Materie. von Manuel Bridger. 16. Januar 2014
Die dunkle Materie von Manuel Bridger 16. Januar 2014 Inhalt 1. Was bezeichnet man als dunkle Materie? 2. Gründe für die Annahme von dunkler Materie 3. Einsteinlinse 4. Aus was könnte dunkle Materie bestehen?
MehrSuche nach Dunkler Materie
Suche nach Dunkler Materie Seminarvortrag Schlüsselexperimente der Teilchenphysik Julian Emmerich 09.07.2014 Julian Emmerich 1 Gliederung 1. Hinweise auf Dunkle Materie 2. Erklärungsversuche 3. Mögliche
MehrStruktur der Materie II (L), Kern und Teilchenphysik
Struktur der Materie II (L), Kern und Teilchenphysik Dr. Martin zur Nedden, Humboldt Universität zu Berlin Vorlesung für das Lehramt Physik, Folien zur Vorlesung Berlin, Wintersemester 2002/2003 Struktur
MehrDie Welt der Teilchen
Die Welt der Teilchen Prof. André Schöning Physikalisches Institut Universität Heidelberg 1 Blick in die Tiefe des Universums 2 Blick in die Tiefe des Universums RAUM 3 Blick in die Tiefe des Universums
MehrElementarteilchenphysik
Masterclass 2011 Elementarteilchenphysik Robert Harlander Bergische Universität Wuppertal 9. März 2011 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 1 Elementarteilchenphysik Zentrale Fragen: Was sind
MehrSupersymmetrie am Large Hadron Collider
Supersymmetrie am Large Hadron Collider Matthias Lungwitz Physikalisches Institut der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn August 2008 M. Lungwitz (Uni Bonn) Supersymmetrie am LHC August 08
MehrDirekte Suche nach WIMPs. Michael Willers TU München
Direkte Suche nach WIMPs Michael Willers TU München 15.01.2008 Was sind WIMPs?! Weakly Interacting Massive Particles Hypothetische Teilchen zur Lösung des DM Problems Masse " GeV - TeV Eigenschaften guter
MehrStruktur der Materie II (L), Kern und Teilchenphysik
Struktur der Materie II (L), Kern und Teilchenphysik Dr. Martin zur Nedden, Humboldt Universität zu Berlin Vorlesung für das Lehramt Physik, Folien zur Vorlesung Berlin, Wintersemester 2003/2004 Struktur
MehrDer Higgssektor des MSSM
Der Higgssektor des MSSM Dominik Beutel 1. Januar 016 1 / 7 Übersicht Motivation Das MSSM Elektroschwache Symmetriebrechung im MSSM Die Massen der Higgsbosonen Higgskopplungen Vergleich mit HDM / 7 Motivation
MehrTeilchen, Thesen, Temperamente
Teilchen, Thesen, Temperamente S. Bethke Max-Planck-Institut für Physik, 3. Juni 2014 1 Teilchen, Thesen, Temperamente Einblicke in Forschungsprojekte des MPP Teilchen, Thesen, Temperamente S. Bethke Max-Planck-Institut
MehrDie Materie trägt nicht dominant zur Gesamtdichte bei: Ω M 27%. Der größte (und am wenigsten verstandene Anteil) ist die Dunkle Energie :
Kapitel 8 Dunkle Materie 8.1 Hinweise auf Dunkle Materie Die kosmologischen Parameter: In Tabelle 2.3 in Abschnitt 2.5.5 sind die kosmologischen Parameter nach unserem heutigen Kenntnisstand zusammengestellt.
MehrEinführung in das Standardmodell
Einführung in das Standardmodell 28.11.2006 Markus Lichtnecker Übersicht Entwicklung des Standardmodells Materieteilchen Austauschteilchen Vereinheitlichung der Theorien Grenzen des Standardmodells Entwicklung
MehrKosmologie. Astroteilchenphysik Astronomie. Teilchenphysik. Elementarteilchen. Urknall. Dunkle Materie= Supersymmetrischer Partner der CMB?
Dunkle Materie= Supersymmetrischer Partner der CMB? Kosmologie 13.7 billion years 95% of energy in universe of unknown nature Astroteilchenphysik Astronomie 10 2 s Teilchenphysik Elementarteilchen 10-12
MehrModerne Physik: Elementarteilchenphysik, Astroteilchenphysik, Kosmologie
Moderne Physik: Elementarteilchenphysik, Astroteilchenphysik, Kosmologie Ulrich Husemann Humboldt-Universität zu Berlin Sommersemester 2008 Klausur Zeit: Donnerstag, 24.07.08, 9:00 11:00 (s.t.) Ort: dieser
MehrElementarteilchenphysik
Masterclass 2010 Elementarteilchenphysik Robert Harlander Bergische Universität Wuppertal 17. Februar 2010 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 1 Elementarteilchenphysik Zentrale Fragen: Was sind
MehrNeutrinos und andere Geisterteilchen. M. Lindner
Neutrinos und andere Geisterteilchen M. Lindner Elementare Bausteine der Materie Bausteine der (normalen) Materie: - Elektron e - - Up-Quark u und Down-Quark d Soweit bekannt punktförmig: < 0.001fm Wechselwirkungen
MehrQuanten - Gravitation
Quanten - Gravitation Quantenmechanik und allgemeine Relativitätstheorie zwei Pfeiler im Gebäude der theoretischen Physik Passen sie zusammen? Oder brauchen wir ganz neue theoretische Konzepte? Quantenmechanik
MehrString Theory for Pedestrians (Stringtheorie für Fußgänger)
String Theory for Pedestrians (Stringtheorie für Fußgänger) Johanna Knapp Institut für Theoretische Physik, TU Wien Resselpark, 17. Mai 2016 Inhalt Fundamentale Naturkräfte Was ist Stringtheorie? Moderne
MehrA. Straessner FSP 101 ATLAS. Lange Nacht der Wissenschaften 5. Juli 2013
Das Higgs-Teilchen und der Ursprung der Masse Teilchenphysik am Large Hadron Collider A. Straessner Lange Nacht der Wissenschaften 5. Juli 2013 FSP 101 ATLAS Das Higgs-Boson 2 Das Higgs-Boson (genauer
MehrNeue Horizonte in der Teilchenphysik - Vom Higgs-Teilchen zur Dunklen Materie im Universum -
Neue Horizonte in der Teilchenphysik - Vom Higgs-Teilchen zur Dunklen Materie im Universum - Prof. Dr. Karl Jakobs Physikalisches Institut Universität Freiburg Zielsetzung der Physik Einheitliche und umfassende
MehrEvidenzen zur dunklen Materie Scheinseminar Astro- und Teilchenphysik 2009 Mirjam Oertel
Evidenzen zur dunklen Materie Scheinseminar Astro- und Teilchenphysik 2009 Mirjam Oertel 21.12.2009 Inhalt: 1. Warum glaubt man, dass DM existiert? 2. Was könnte DM sein? 3. Experimente 1 1. Warum glaubt
MehrDas heutige Bild vom Aufbau eines Atoms
1 Das heutige Bild vom Aufbau eines Atoms Größe < 10-19 m Größe 10-14 m Größe < 10-18 m Größe 10-15 m Größe 10-10 m Experimentalphysik I/II für Studierende der Biologie und Zahnmedizin Caren Hagner V12
MehrProtonzerfall. GUT (Grand Unified Theory) Motivation:
Protonzerfall Motivation: Standard-Modell (SM) der Teilchenphysik enorm erfolgreich: Alle Vorhersagen wurden experimentell bestens bestätigt! Problem: zu viele freie Parameter! GUT (Grand Unified Theory)
MehrDas Geheimnis der. Dunklen Materie. Woraus besteht das Universum?
Georg Raffelt, Geheimnis Max-Planck-Institut der dunklen für Materie Physik, München Das Geheimnis der Dunklen Materie Woraus besteht das Universum? Öffentlicher Vortrag im Rahmen des Patras Workshop on
MehrStruktur der Materie II (L) Kern und Teilchenphysik
Struktur der Materie II (L) Kern und Teilchenphysik Vorlesung für das Lehramt Physik Dr. Martin zur Nedden Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Physik nedden@physik.hu-berlin.de Berlin, Wintersemester
MehrIndirekte Nachweismethoden für Dunkle Materie
Indirekte Nachweismethoden für Dunkle Materie Martin Bendschneider 18.01.2011 1 Zusammenfassung der Grundlagen 1.1 Hinweise auf Dunkle Materie 1.1.1 Rotationskurven von Galaxien Wenn man die Keplerschen
MehrTests des Standardmodells der Teilchenphysik
Tests des Standardmodells der Teilchenphysik Spezialfach Experimentelle Methoden der Kern- und Teilchenphysik WS 2006/07 und SS 2007 PD Dr. Hubert Kroha Max-Planck-Institut für Physik Föhringer Ring 6
MehrStandardmodelltests: W- und Z-Bosonen
Hauptseminar: Höchstenergetische Teilchenbeschleuniger Standardmodelltests: W- und Z-Bosonen Claudio Heller Inhalt Einführung und Theorie Produktion der Eichbosonen bei Cern und Fermilab Massenbestimmung
MehrTeilchenphysik Masterclasses. Das Leben, das Universum und der ganze Rest
Teilchenphysik Masterclasses Das Leben, das Universum und der ganze Rest 1 Teil 1: Einführung Warum Teilchenphysik? 2 Fundamentale Fragen Wer? Wie? Wieviel? Was? Wo? Wann? Warum? 3 Warum Teilchenphysik?
MehrVorlesung Struktur der Materie, (in Vertretung: Michael Kobel)
Vorlesung Struktur der Materie, 15.6.09 (in Vertretung: Michael Kobel) Überblick/WH: Prinzipien der Wechselwirkungen Entdeckung der Botenteilchen Erkenntnisse aus e + e - Vernichtung Zahl der Farbladungen
Mehr1) Teilchenbeschleunigung am LHC und im Kosmos
1 Übungsblatt 06112013 1) Teilchenbeschleunigung am LHC und im Kosmos Kosmische Beschleuniger wie aktive galaktische Kerne, sog AGN s (active galactic nuclei), beschleunigen Teilchen auf Energien von bis
MehrDie Welt der kleinsten Teilchen
Die Welt der kleinsten Teilchen Woraus ist die Welt, woraus sind wir selbst gemacht? (Dank an Prof. Kolanoski und Prof. Kobel fuer die Ueberlassung einiger Folien) 1 Die Welt der kleinsten Teilchen Woraus
MehrNotizen zur Kern-Teilchenphysik II (SS 2004): 2. Erhaltungsgrößen. Prof. Dr. R. Santo Dr. K. Reygers
Notizen zur Kern-Teilchenphysik II (SS 4):. Erhaltungsgrößen Prof. Dr. R. Santo Dr. K. Reygers http://www.uni-muenster.de/physik/kp/lehre/kt-ss4/ Kern- Teilchenphysik II - SS 4 1 Parität (1) Paritätsoperator:
MehrNeues vom LHC. Exkursion in die Welt der Elementarteilchen. Elementarteilchenphysik heute Higgs und das Gottesteilchen LHC - Wohin geht die Reise?
Neues vom LHC Exkursion in die Welt der Elementarteilchen Elementarteilchenphysik heute Higgs und das Gottesteilchen LHC - Wohin geht die Reise? Uni. Prof. André Hoang, Fakultät für Physik, Universität
MehrAlternativen zum Standardmodell
Alternativen zum Standardmodell Ideen und Konzepte Wolfgang Kilian (DESY) DPG-Frühjahrstagung Mainz März 2004 Standardmodell 2004 SM: Minimales Modell, das mit allen Daten der Teilchenphysik vereinbar
MehrStandardmodell der Materie und Wechselwirkungen:
Standardmodell der Materie und en: (Quelle: Wikipedia) 1.1. im Standardmodell: sind die kleinsten bekannten Bausteine der Materie. Die meisten Autoren bezeichnen die Teilchen des Standardmodells der Teilchenphysik
Mehranalyse Von lhc-daten: Z-pfad ANLEITUNG ZUR AUSWERTUNG VoN TEILCHENSPUREN
ANLEITUNG analyse Von lhc-daten: Z-pfad ANLEITUNG ZUR AUSWERTUNG VoN TEILCHENSPUREN der HinterGrund Im Teilchenbeschleuniger LHC am internationalen forschungszentrum CERN bei Genf kollidieren Protonen
MehrPHÄNOMENOLOGISCHE UNTERSUCHUNG DES MINIMALEN R-SYMMETRISCHEN SUPERSYMMETRISCHEN STANDARDMODELLS
Bereich Mathematik und Naturwissenschaften, Fachrichtung Physik, Institut für Kern- und Teilchenphysik PHÄNOMENOLOGISCHE UNTERSUCHUNG DES MINIMALEN R-SYMMETRISCHEN SUPERSYMMETRISCHEN STANDARDMODELLS Disputationsvortrag
MehrDer Ursprung der Masse
Der Ursprung der Masse Matthias Steinhauser Institut für Theoretische Teilchenphysik Universität Karlsruhe Matthias Steinhauser, Karlsruhe, 14. Juni 2006 p.1 Typischen Massenskalen bekanntes Universum
MehrDas 2-Higgs-Dublett-Modell (2HDM)
Das 2-Higgs-Dublett-Modell 2HDM Lukas Emmert, 17.12.2015 KARLSRUHER INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE KIT 1 KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und Das 2-Higgs-Dublett-Modell Lukas Emmert nationales Forschungszentrum
MehrDer Urknall und seine Teilchen- Das Standardmodell
Der Urknall und seine Teilchen- Das Standardmodell Handout zum Vortrag am 6.5.2011 von Michael Kech 1. Die Teilchen des Standardmodells Die an Beschleunigern entdeckten Teilchen ließen aufgrund ihrer Eigenschaften
MehrElementarteilchenphysik I RWTH SS 2007
Elementarteilchenphysik I RWTH SS 2007 Thomas Hebbeker verstehen, was die Welt im Innersten zusammenhält... und die Evolution des Universums Übersicht: Teilchen und Wechselwirkungen Methoden: Beschleuniger
MehrKern- und Teilchenphysik
Kern- und Teilchenphysik Johannes Blümer SS22 Vorlesung-Website KIT-Centrum Elementarteilchen- und Astroteilchenphysik KCETA KIT Universität KT22 des Landes Johannes Baden-Württemberg Blümer und nationales
MehrEinstein(s Gleichungen) und die dunkle Seite des Universums. Joerg Jaeckel Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY)
Einstein(s Gleichungen) und die dunkle Seite des Universums Joerg Jaeckel Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY) Woraus besteht unser Universum? Inventar des Universums Dunkle Energie 73% Normale Materie
MehrDirekter Nachweis Dunkler Materie
Johann Rauser Inhaltsverzeichnis Vortrag vom 21. Juni 2013 1 Warum Dunkle Materie 2 1.1 Gravitationslinseneekt............................ 2 1.2 Rotationsgeschwindigkeit von Spiralgalaxien.................
Mehr