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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.

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Präsentation zum Thema: "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."—  Präsentation transkript:

1 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 2 Die Frage nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest Was wir vom Universum heute wissen Veraltetes Weltbild Modernes Weltbild Größe des sichtbaren Universums: 13,7 Milliarden Lichtjahre 75% Dunkle Energie 21% Dunkle Materie 4% Sichtbare Materie Fundamentale Teilchen und Kräfte Fast verstanden nur 4%

3 3 Sichtbare Materie: Atom Elektron + Kern

4 4 Nukleonen (p, n): Quarks Nukleonmasse M N ~ 1 GeV = 1.8 x kg

5 5 Quark Sorte (Flavour): down strange beauty up charm top Masse : M N 0.15 M N 4.5 M N in Einheiten der Nukleonmasse (M N ) Quarks: Fundamentale Bausteine der Materie M N 1.6 M N 171 M N 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 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? p,n Untersuchung der Nukleonstruktur: sehr hohe Auflösung notwendig! Quarkgröße <10 -8 Å Menschenhaar ~10 6 Å

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

8 Protonen Elektronen Weltweit Einzigartig: Protonstruktur wurde aufgelöst mithilfe virtueller Photonen (Tief inelastische Streuung) Q 2 – HERA Auflösung Å e d u u Supermikroskop HERA am DESY Häufigkeit solcher Ereignisse: Protonstruktur Kollisionen bei 320 M N

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

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

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

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

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


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