Die Frage nach dem Leben, dem Universum

Präsentation zum Thema: "Die Frage nach dem Leben, dem Universum"—  Präsentation transkript:

1 Die Frage nach dem Leben, dem Universum
und dem ganzen Rest Katerina Lipka DESY Physics of gluons and heavy quarks from HERA to the LHC

2 Die Frage nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest
Was wir vom Universum heute wissen Modernes Weltbild Größe des sichtbaren Universums: 13,7 Milliarden Lichtjahre 75% Dunkle Energie 21% Dunkle Materie 4% Sichtbare Materie Fundamentale Teilchen und Kräfte Veraltetes Weltbild Fast verstanden nur 4%

3 Sichtbare Materie: Atom→ Elektron + Kern

4 Sichtbare Materie: Atom→ Elektron + Kern  Nukleonen (p, n): Quarks
Nukleonmasse MN ~ 1 GeV = 1.8 x kg

5 Quarks: Fundamentale Bausteine der Materie
Quark Sorte (Flavour): down strange beauty Masse : MN MN MN in Einheiten der Nukleonmasse (MN) up charm top 0.003 MN MN MN Nukleonen (Proton uud, Neutron udd): Eigenschaften durch Valenz-Quarks bestimmt Valenz-Quarks fast masselos Die Masse der Materie ist nicht mit Quarkmasse zu erklären!

6 Struktur der Nuklearen Materie
Starke Kraft hält die Materie zusammen Träger der Starken Kraft: Gluonen Besondere Ladung: Farbe Nukleonstruktur in QuantenChromoDynamik: Valenzquarks bestimmen die Quantenzahlen Gluonen erzeugen See-Quark Paare Quarks und Gluonen tragen ein Anteil vom Gesamtimpuls des Nukleons Energie der Quarks und Gluonen – Nukleonmasse? Quarkgröße <10-8 Å Menschenhaar ~106 Å p,n Untersuchung der Nukleonstruktur: sehr hohe Auflösung notwendig!

7 Auflösungsvermögen und Energie
Beispiel: wenn Objekte nur in Rot- oder Blaulicht sichtbar wären… Rot Blau: Energie 1.5 mal höher Photonen im blauen Bereich energetischer: das Bild wird schärfer Auflösung kleiner Strukturen: hohe Energie ! Mikroskope der Teilchenphysik: Hochenergiebeschleuniger

8 Supermikroskop HERA am DESY
† Q 2 Protonen e Q 2 g d u Kollisionen bei 320 MN Elektronen Q2 – HERA Auflösung ≈ 10-8 Å Weltweit Einzigartig: Protonstruktur wurde aufgelöst mithilfe virtueller Photonen (Tief inelastische Streuung) Häufigkeit solcher Ereignisse: Protonstruktur

9 Masse der Nuklearen Materie
HERA Messungen: Energieverteilung der Quarks und Gluonen im Proton Gluonen·0.05 Wenn Quarks so leicht sind, was macht die Protonmasse aus? Valenzquarks Seequarks·0.05 Impulsanteil Masse = Energie!

10 Masse der Nuklearen Materie
HERA Messungen: Energieverteilung der Quarks und Gluonen im Proton Gluonen und See unskaliert Gluonen Valenzquarks Seequarks Masse = Energie! Masse = Energie! Protonmasse ~ Gluonenergie

11 Gluonen und Schwere Quarks
Besondere Ereignisse in Tief - Inelastischer Streuung Charm Quarks bei HERA: schwer (Masse 1.5 MN) direkter Zugang zu Gluonen Meine Arbeit: Gluonergieverteilung; Gluonuniversalität; Transfer des Wissens über die Protonstruktur für weitere Beschleunigerexperimente gluon photon elektron charm anti- gluon proton Mein Ziel: ein weiteres kleines Puzzleteil zum modernen Weltbild

12 In einer Nachwuchsgruppe…
Netzwerk von DESY und Universitäten Hamburg, Mainz, Wuppertal Aufgaben: Forschung Lehre Koordinationposition in Experimenten Verwaltung Das Team: 1 Experimentatorin 1 Theoretiker 1 Doktorandin + 1 Doktorand Anforderung an Gruppenleiter/In : Präsenz und Flexibilität In Widerspruch steht: Familiäre Situation geregelte Kinderbetreuung, “dual career couples” Problematisch in Physik: Wahrnehmung der Kollegen

13 Ein Wort zu Rollenbildern
Wie die Frauenrolle heute gesehen wird Der Weg dorthin ist noch lang…