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Elementarteilchenphysik/Astroteilchenphysik Seminarthemen Organisation

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Präsentation zum Thema: "Elementarteilchenphysik/Astroteilchenphysik Seminarthemen Organisation"—  Präsentation transkript:

1 Elementarteilchenphysik/Astroteilchenphysik Seminarthemen Organisation
Seminar SS 2002 RWTH: Moderne Methoden/Experimente der Teilchen- und Astroteilchenphysik Berger, Böhm, Flügge, Grünewald, Hebbeker, Mnich, Struczinski, Wallraff Elementarteilchenphysik/Astroteilchenphysik Seminarthemen Organisation

2 Das Standardmodell der Teilchenphysik
Materie: Spin ½ - Fermionen: Leptonen: Quarks: Wechselwirkungen: Spin 1 – Eichbosonen: Photon g masselos Z-Boson Z 91 GeV W-Boson W+ W- 80 GeV elektroschwach: stark: Gluon g masselos (Fast) alle experimentellen Daten werden akkurat beschrieben!

3 Teilchenphysik und Astrophysik
Dunkle Materie = Neutralino ? (Supersymmetrie) Teilchenphysik und Astrophysik Teilchenbeschleunigeruntersuchen Prozesse s nach dem Urknall Materie- Antimaterie-Asymmetrie ?

4 Gibt es das Higgs-Boson ? Gibt es Korrekturen zum Standardmodell ?
Fundamentale Fragen Gibt es das Higgs-Boson ? Gibt es Korrekturen zum Standardmodell ? Ist die Natur „supersymmetrisch“ ? Haben Neutrinos eine Masse ? Gibt es genau 3 Familien ? Warum ? Verstehen wir die Gravitation ? Dunkle Materie ? Dunkle Energie ? Warum ist das Universum „flach“ ? Wie funktionieren kosmische Beschleuniger ? Gibt es Antimaterie im Universum ? Warum nicht ? ... 1,16 17, 18 10, 16 6,7 10, 11 14 13 19 12

5 Methoden der experimentellen Teilchenphysik
Werkzeuge: Teilchenbeschleuniger Teilchendetektoren Unschärferelation: HOHE ENERGIE ! Neue schwere Teilchen (Masse m): Studium der Kräfte bei hohen Energien: (Big Bang!)

6 Mögliche Seminarthemen (Teilchenphysik)

7 (3) Astroteilchenphysik
geladene kosmische Strahlung hochenergetische Photonen Neutrinos (Supernovae, Sonne, ?) Antimaterie-Kerne ? Dunkle Materie ?

8 (4) Grundlagen von Teilchendetektoren
(9) Grossdetektoren an Hadronkollidern

9 (5) Einführung in Teilchenbeschleuniger

10 (6) Atmosphärische Neutrinos (7) Solare Neutrinos
Neutrino-Sorten wandeln sich ineinander um! Neutrinos haben Masse !

11 NO NO P C (8) Messungen zur CP-Verletzung 1964: 2001:
Materie-Antimaterie-Asymmetrie! NO NO P C 1964: 2001:

12 Experimentelle und Theoretische Grundlagen
(10) Dunkle Materie – Experimentelle und Theoretische Grundlagen Simulation Materieverteilung Universum Halo um Galaxien ?

13 (11) Die Suche nach Dunkler Materie –
Experimente auf der Erde und im Weltraum CRESST AMS

14 (12) Suche nach Antimaterie im Weltraum
Antigalaxien ? Antisterne ? Antiatome ? Antikerne !

15 (13) Neue Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung
Flachheit des Raumes ? Galaxienentwicklung ?

16 (14) Messung der kosmologischen Expansion mit Supernovae
Supernovae Typ Ia = „Standardkerze“ Helligkeit Alter

17 mysteriöse kurze (Sekunden - Tage) hochenergetische Ausbrüche
(15) Gamma Ray Burster „Nachglühen“ (sichtbares Licht) mysteriöse kurze (Sekunden - Tage) hochenergetische Ausbrüche extragalaktisch ? Quellen ? Energie ?

18 (16) Suche nach dem Higgs-Boson und anderen neuen Teilchen
Higgs: Neutrales Spin-0 Boson Fundamental: erzeugt Masse aller Teilchen ! Erzeugung und Zerfall bei LEP:

19 (17) Tests der Quantenchromodynamik
(18) Präzisionsmessungen zur elektroschwachen Wechselwirkg.

20 (19) Kosmische Teilchenbeschleuniger
(20) Nachweis hochenergetischer kosmischer Strahlung


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