Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen
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- Jasper Brodbeck
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1 Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Daniel Grumiller Institute for Theoretical Physics Vienna University of Technology Proseminar LV , 11. Juni 2010
2 Outline Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut Beispiel: Entwicklung des Universums D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen 2/17
3 Outline Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut Beispiel: Entwicklung des Universums D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 3/17
4 Vier Wechselwirkungen in der Natur......sind bisher bekannt und beschreiben alle physikalischen Phänomene im Universum Elektromagnetismus: Austauschteilchen Photon Gravitation: Austauschteilchen Graviton Schwache Wechselwirkung: Austauschteilchen W,Z-Bosonen Starke Wechselwirkung: Austauschteilchen gluonen D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 4/17
5 Vielleicht nur eine fundamentale Wechselwirkung? Vereinheitlichung der Kräfte: Experimentelle Evidenz? Grand Unified Theories (GUTs) Superstrings Andere Modelle? Proton Zerfall? Supersymmetry? LHC! D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 5/17
6 Woraus besteht das Universum? Bestandteile unseres Universums: Verstehen weniger als 5% des Universums! D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 6/17
7 Woraus besteht das Universum? Bestandteile unseres Universums: Verstehen weniger als 5% des Universums! Dunkle Materie: viele Hinweise, viele Kandidaten D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 6/17
8 Woraus besteht das Universum? Bestandteile unseres Universums: Verstehen weniger als 5% des Universums! Dunkle Materie: viele Hinweise, viele Kandidaten Plausibler Kandidat: SUSY D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 6/17
9 Woraus besteht das Universum? Bestandteile unseres Universums: Verstehen weniger als 5% des Universums! Dunkle Materie: viele Hinweise, viele Kandidaten Plausibler Kandidat: SUSY SUSY/andere Kandidaten: Entdeckung am LHC möglich! D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 6/17
10 Woraus besteht das Universum? Bestandteile unseres Universums: Verstehen weniger als 5% des Universums! Dunkle Materie: viele Hinweise, viele Kandidaten Plausibler Kandidat: SUSY SUSY/andere Kandidaten: Entdeckung am LHC möglich! über 70% Dunkle Energie D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 6/17
11 Woraus besteht das Universum? Bestandteile unseres Universums: Verstehen weniger als 5% des Universums! Dunkle Materie: viele Hinweise, viele Kandidaten Plausibler Kandidat: SUSY SUSY/andere Kandidaten: Entdeckung am LHC möglich! über 70% Dunkle Energie Einfachste Erklärung: kosmologische Konstante D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 6/17
12 Woraus besteht das Universum? Bestandteile unseres Universums: Verstehen weniger als 5% des Universums! Dunkle Materie: viele Hinweise, viele Kandidaten Plausibler Kandidat: SUSY SUSY/andere Kandidaten: Entdeckung am LHC möglich! über 70% Dunkle Energie Einfachste Erklärung: kosmologische Konstante Aber: warum so klein??? D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 6/17
13 Wie sieht man heute in die Vergangenheit? Entweder mit Astrophysik (COBE, WMAP, Planck)... D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 7/17
14 Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC,...) Teilchen die wir kennen: Teilchen die wir nicht kennen: D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 8/17
15 Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC,...) Teilchen die wir kennen: Teilchen die wir nicht kennen: Graviton und Higgs! Quelle: D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 8/17
16 Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC,...) Warum Higgs am LHC? D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 8/17
17 Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC,...) Warum Higgs am LHC?...und wie werden wir es finden? D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 8/17
18 Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC,...) Warum Higgs am LHC?...und wie werden wir es finden? Higgs event im CMS Detektor: D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 8/17
19 Outline Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut Beispiel: Entwicklung des Universums D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut 9/17
20 Herbert Balasin Allgemeine Relativitätstheorie Klassische und Quantenaspekte Steckbrief: Distributionelle Relativitätstheorie Herbert Balasin Ass. Prof. 27 publications Collaborations: Vienna U. Leipzig U.... Ultrarelativistische Schwarze Löcher und Gravitationsschockwellen D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut 10/17
21 Daniel Grumiller Schwarze Löcher Quantengravitation, das holographische Prinzip und Anwendungen Steckbrief: Schwarze Löcher in Astrophysik und Kosmologie... Daniel Grumiller START 61 publications Collaborations: ESI ASC Munich Michigan U. CERN Perimeter Institute Uppsala U. MIT Washington U. (Seattle) Waterloo U. Charles U. Catania U. Penn State U. ESA Brown U. Stockholm U. St. Petersburg State U und neuerdings auch in Elementarteilchenphysik und kondensierter Materie mittels der AdS/CFT Korrespondenz! D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut 11/17
22 Max Kreuzer Stringtheorie Die Geometrie der verborgenen Dimensionen Steckbrief: Eine Calabi-Yau Mannigfaltigkeit: Max Kreuzer Prof. 82 publications Collaborations: ESI TU Graz Tubingen U. Pennsylvania U. Augsburg U. CERN Democritos NRC INFN Freie U. Berlin Wisconsin U. Harish-Chandra RI Hannover U. Oxford U. Leipzig MPI Potsdam MPI Chicgo U.... D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut 12/17
23 Anton Rebhan Quark-Gluon-Plasmaphysik Schwerionenstösse am RHIC und am LHC Steckbrief: Schwerionenkollisions-Event im STAR Detektor am RHIC: Anton Rebhan O. Univ. Prof. 130 publications Collaborations: ESI Stony Brook Cambridge U. Ecole Normale Superieure Brandon U. Winnipeg U. Frankfurt U. Santa Barbara KITP Helsinki U. Washington U. (Seattle) ECT Trento Saclay, SPhT Hannover U. Bielefeld U. North Carolina U. CERN... Theoretische Beschreibung mit thermischer Quantenfeldtheorie und AdS/CFT Korrespondenz D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut 13/17
24 Andreas Schmitt Dense quark matter Color superconductivity and compact stars Steckbrief: Das Phasendiagramm der QCD ein ungelöstes Problem! T heavy ion collider Andreas Schmitt Ass. Prof. 47 publications Collaborations: Stony Brook Washington U. (St. Louis) MIT North Carolina State U. Frankfurt U. U. of Science and Technology, China Shandong U. hadronic gas nuclear superfluid liq QGP non CFL neutron star CFL µ D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut 14/17
25 Manfred Schweda Nicht-kommutative Quantenfeldtheorie Physikalische Gesetze in nicht-kommutativer Raumzeit Steckbrief: Kurze Distanzen: Unschärfe in Raumzeit! Manfred Schweda Em. O. Univ. Prof. 111 publications Collaborations: U. Vienna Lyon IPN Espirito Santo U. Leipzig MPI CERN Bonn U.... QFT = Quantenfeldtheorie D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut 15/17
26 Outline Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut Beispiel: Entwicklung des Universums D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Beispiel: Entwicklung des Universums 16/17
27 Geschichte des Universums CMB: Oberes Bild: COBE Satellit (900km) Unteres Bild: WMAP Satellit auf Lagrangepunkt L2 ( km) D. Grumiller Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Beispiel: Entwicklung des Universums 17/17
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