AGs Lacker/Lohse ( ATLAS, BaBar ) 7 promovierte Wissenschaftler 10 Doktoranden 10 Master-Studenten

Teilchenphysik bei ATLAS „Deine Perspektive in der Physik” Humboldt-Universität zu Berlin Teilchenphysik bei ATLAS

Luminositäts-monitor ALFA Datenanalyse & Physik-Studien HU und DESY bei ATLAS Höhere Triggerstufen Luminositäts-monitor ALFA AG Lohse AG Lohse Silizium-Detektoren Datenanalyse & Physik-Studien AG Lacker AGs Lacker/Lohse 3

Höhere Triggerstufen Herausforderung Trigger: Selektion von 200 interessanten Ereignissen aus 40 Millionen Kollisionen pro Sekunde → „Nadel im Heuhaufen” Lösung: mehrstufiges Triggersystem 1. Stufe: spezielle Elektronik 2. und 3. Stufe (= höhere Triggerstufen): Computerfarm Sie lernen: Entwicklung von Softwarepaketen zur Steuerung und Überwachung des Triggers Entwurf eines neuen Trigger für Ihr Lieblings-Elementarteilchen 4

Luminositätsmonitor ALFA ALFA: Absolute Messung der Luminosität* bei ATLAS Kalibration der Luminositätsmessung bei ATLAS → Grundlage für höchste Präzision bei vielen LHC-Messungen Detektor: szintillierende Fasern sehr nah am Protonstrahl Derzeit: Testmessungen am LHC Sie lernen: Durchführung von speziellen LHC- Tests Auslese und Auswertung von Daten eines Faserdetektors ALFA Kollisionspunkt Szintillierende Fasern *Maß für Leistungsfähigkeit des Beschleunigers 5

Der ATLAS-Silizium-Pixeldetektor Silizium-Detektoren Silizium-Detektoren bei ATLAS Präzise Vermessung von Ursprungsort und Impuls von geladenen Teilchen (10 µm Auflösung) > 80 Millionen Auslesekanäle Großes LHC-Upgrade geplant für 2020 → Entwicklung neuer Silizium-Detektoren Software-Projekt: detaillierte Simulationen für optimales Layout Hardware-Projekt: Bau und Test von Detektormodulen Schnelle Datenauslese und -übertragung Sie lernen: Umgang mit anspruchsvoller Detektortechnik und Elektronik, systemnahe Programmierung Der ATLAS-Silizium-Pixeldetektor Modul des Silizium-Streifendetektors 6

Datenanalyse und Physikstudien Top-Antitop-Ereignis Unsere aktuelle Forschung: Top-Quarks am LHC: nur das 6. Quark im Standardmodell oder mehr? Gibt es eine 4. Generation von Quarks und Leptonen? Suche nach Supersymmetrie und Kandidaten für dunkle Materie Hier lernen Sie: Wie ATLAS eine Proton-Proton- Kollision „sieht” – von den Rohdaten zur Physik Fortgeschrittene Methoden der Computersimulation und Datenanalyse Das Experiment nimmt Daten! → erste Anzeichen „neuer Physik”? Supersymmetrische „Spiegelteilchen”? 7

Teilchenphysik mit BABAR (AG Lacker) Stanford Linear Accelerator Center Fragestellungen bei BABAR Im heutigen Universum nur Materie, aber keine Antimaterie. -- Warum? Elektron-Positron-Kollisionen Schwerpunktsenergie: 10.58 GeV Datennahme: Ende 1999-April 2008 Untersuchung von CP-Verletzung und Bestimmung der Quarkmischungsmatrix mit Zerfällen von B-Mesonen (Teilchen, die b-Quarks enthalten) CP-Verletzung: Natur nicht symmetrisch: C: Teilchen <—> Antiteilchen P: Spiegelung am Ursprung 650 Physiker 83 Institute 11 Länder BABAR an der HU Berlin Der BABAR-Teilchendetektor H. Lacker, Thomas Lück, 3 StudentInnen * Umgang mit großen Datenmengen & -banken * Objektorientiertes Programmieren * Analyse mit modernen statistischen Methoden

Nobelpreis 2008: Gebrochene Symmetrien Yoichiro Nambu Fermi Inst., USA Makoto Kobayashi KEK, Japan Toshihide Maskawa Kyoto U., Japan Verletzung der CP-Symmetrie und Quarkmischung Spontane Symmetriebrechung in der starken Wechselwirkung

CKMfitter: Interpretation der Daten im Rahmen bzw. jenseits des Standardmodells Internationale Gruppe von 12 Experimental- und theoretischen Physikern aus Deutschland, Frankreich & Japan Neues Projekt an HU: Einschränkungen auf eine 4. Familie von Quarks & Leptonen (H. Lacker, Andreas Menzel)

Studenten in internationaler Forschung (Teilchenphysik, ähnliche für Astroteilchenphysik) ATLAS Collaboration: 3000 Physiker/innen (davon 1000 Studierende) aus 173 Instituten und Unis in 37 Ländern Man lernt: Hardware Planung, Bau, Tests Datennahme Überwachung... Software Objektorientiert große Programmpakete Grid-Computing Simulationen Statistische Analysen Methodik Team-Arbeit in internationaler Kollaboration mit sinnvoller Aufgabenteilung Zerlegen komplexer Probleme in Teilschritte Koordination der Arbeit, oft über große Entfernungen Zusammenarbeit mit Menschen anderer Kulturen und Weltanschauungen englischsprachige Kommunikation u. Vorträge konstruktive Konkurrenzsituationen

Berufsentwicklung junger Teilchenphysiker/innen 50% Industrie 50% Unis oder Forschungszentren, z.B. CERN fellows