Einleitung Supersymmetrie Supergravitation andere Kandidaten. Quantengravitation. Georg Jäger

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2 Inhaltsverzeichnis

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4 Beweggründe für

5 Beweggründe für Gemeinsame Beschreibung aller 4 fundamentalen Wechselwirkungen

6 Beweggründe für Gemeinsame Beschreibung aller 4 fundamentalen Wechselwirkungen Physikalische Probleme können ART und Quantentheorie erfordern

7 Beweggründe für Gemeinsame Beschreibung aller 4 fundamentalen Wechselwirkungen Physikalische Probleme können ART und Quantentheorie erfordern viele Fragen bleiben vom Standardmodell unbeantwortet

8 offene Fragen

9 offene Fragen Anzahl der Elementarteilchen?

10 offene Fragen Anzahl der Elementarteilchen? Hierarchie-Problem

11 offene Fragen Anzahl der Elementarteilchen? Hierarchie-Problem Lässt sich die Masse von Elementarteilchen errechnen?

12 offene Fragen Anzahl der Elementarteilchen? Hierarchie-Problem Lässt sich die Masse von Elementarteilchen errechnen? Kosmologische Konstante

13 ART+QFT

14 ART+QFT Formulierung der Graviation als Eichtheorie

15 ART+QFT Formulierung der Graviation als Eichtheorie nicht renormierbar

16 ART+QFT Formulierung der Graviation als Eichtheorie nicht renormierbar unklar ob Raum-Zeit selbst quantisiert

17 ART+QFT Formulierung der Graviation als Eichtheorie nicht renormierbar unklar ob Raum-Zeit selbst quantisiert Raumzeit wird durch Vakuumfluktuationen gekrümmt?

18

19 Grundidee

20 Grundidee Einführen einer Symmetrie zwischen Bosonen und Fermionen

21 Grundidee Einführen einer Symmetrie zwischen Bosonen und Fermionen Es existieren mehr Elementarteilchen als bisher beobachtet

22 Grundidee Einführen einer Symmetrie zwischen Bosonen und Fermionen Es existieren mehr Elementarteilchen als bisher beobachtet Divergenzen innerhalb der Störungstheorie verschwinden

23 neue Teilchen Figure: Quelle: DESY Hamburg

24 Erweiterung

25 Erweiterung minimale SUSY erweiterbar

26 Erweiterung minimale SUSY erweiterbar Einführen von weiteren Symmetrien

27 Erweiterung minimale SUSY erweiterbar Einführen von weiteren Symmetrien Erweitern auf mehr als 4 Dimensionen

28 Erweiterung minimale SUSY erweiterbar Einführen von weiteren Symmetrien Erweitern auf mehr als 4 Dimensionen Graviton : (SUGRA)

29

30 Grundidee

31 Grundidee erweitern von SUSY, sodass sie Graviton enthält

32 Grundidee erweitern von SUSY, sodass sie Graviton enthält muss ART genügen - SUSY ist lokale Symmetrie

33 Grundidee erweitern von SUSY, sodass sie Graviton enthält muss ART genügen - SUSY ist lokale Symmetrie historisch: TOE

34 Grundidee erweitern von SUSY, sodass sie Graviton enthält muss ART genügen - SUSY ist lokale Symmetrie historisch: TOE heute: effektive Feldtheorie

35 Grundidee erweitern von SUSY, sodass sie Graviton enthält muss ART genügen - SUSY ist lokale Symmetrie historisch: TOE heute: effektive Feldtheorie viele Varianten

36 msugra

37 msugra minimale Erweiterung der SUSY

38 msugra minimale Erweiterung der SUSY 4-dimensional

39 msugra minimale Erweiterung der SUSY 4-dimensional jedes Teilchen hat nur 1 Superpartner

40 msugra minimale Erweiterung der SUSY 4-dimensional jedes Teilchen hat nur 1 Superpartner erweitert um Graviton (+Superpartner)

41 erweiterte Symmetrien

42 erweiterte Symmetrien mehr Symmetrien führen zu mehr Teilchen und höheren Spins

43 erweiterte Symmetrien mehr Symmetrien führen zu mehr Teilchen und höheren Spins maximal 4 Symmetrieoperatoren

44 erweiterte Symmetrien mehr Symmetrien führen zu mehr Teilchen und höheren Spins maximal 4 Symmetrieoperatoren mehr : Teilchen mit Spin größer 2

45 erweiterte Dimensionen

46 erweiterte Dimensionen Erweiterung auf mehr als 4 Dimensionen

47 erweiterte Dimensionen Erweiterung auf mehr als 4 Dimensionen 11 Dimensionen: höchste Anzahl Dimension die nur ein Graviton enthält

48 erweiterte Dimensionen Erweiterung auf mehr als 4 Dimensionen 11 Dimensionen: höchste Anzahl Dimension die nur ein Graviton enthält Erweiterung auf mehr als 11 Dimensionen möglich, wenn zeitartig

49 erweiterte Dimensionen Erweiterung auf mehr als 4 Dimensionen 11 Dimensionen: höchste Anzahl Dimension die nur ein Graviton enthält Erweiterung auf mehr als 11 Dimensionen möglich, wenn zeitartig meist Reduzierung der Dimensionen notwendig

50 für

51 induzierte Gravitation

52 induzierte Gravitation Gravitation ist keine Wechselwirkung sondern Eigenschaft des Raumes

53 induzierte Gravitation Gravitation ist keine Wechselwirkung sondern Eigenschaft des Raumes produziert sehr hohe kosmologische Konstante

54 Schleifenquantengravitation

55 Schleifenquantengravitation Raum und Zeit sind quantisiert

56 Schleifenquantengravitation Raum und Zeit sind quantisiert Raum: dynamisches Spin-Netzwerk

57 Wheeler dewitt Gleichung

58 Wheeler dewitt Gleichung Ĥ Ψ = 0

59 Wheeler dewitt Gleichung Ĥ Ψ = 0 Ψ: Wellenfunktion des gesamten Universums (unbekannt)

60 Wheeler dewitt Gleichung Ĥ Ψ = 0 Ψ: Wellenfunktion des gesamten Universums (unbekannt) Ĥ: genaue Identität auch unbekannt

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