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

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%

Sichtbare Materie: Atom→ Elektron + Kern

Sichtbare Materie: Atom→ Elektron + Kern  Nukleonen (p, n): Quarks Nukleonmasse MN ~ 1 GeV = 1.8 x 10-27 kg

Quarks: Fundamentale Bausteine der Materie Quark Sorte (Flavour): down strange beauty Masse : 0.006 MN 0.15 MN 4.5 MN in Einheiten der Nukleonmasse (MN) up charm top 0.003 MN 1.6 MN 171 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!

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!

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

Supermikroskop HERA am DESY 1992 - 2007† 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

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!

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

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

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

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