Der LHC und die Gravitation

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Krämer; Professor Dr. Dennis Lehmkuhl
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Philosophie ; Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 234743567

Astrophysikalische Beobachtungen und Erklärungslücken im Standardmodell der Teilchenphysik implizieren die Existenz Dunkler Materie und/oder einer Modifikation der Theorie von Raum und Zeit. Eine Entscheidung zwischen der Existenz Dunkler Materie oder einer modifizierten Gravitation wird durch unterschiedliche Aspekte der Unbestimmtheit erschwert. Um diese Probleme zu spezifizieren und zu beleuchten, sollen die unterschiedlichen Modelle Dunkler Materie und modifizierter Gravitation analysiert und das Wechselspiel zwischen Teilchenphysik, Astroteilchenphysik und Gravitation untersucht werden. Die Existenz einer Vielzahl von Modellen für Dunkle Materie und modifizierter Gravitation, trotz der grossen Zahl von astrophysikalischen Beobachtungen und Beschleunigerexperimenten, zeigt die Komplexität der Fragestellung. Andererseits vermag das Zusammenspiel zwischen Messungen an Beschleunigern und astrophysikalischen Beobachtungen das Problem der Unterbestimmtheit möglicherweise zu reduzieren und damit die Vielzahl der Modelle einzuschränken. Wir untersuchen speziell die Suche nach Dunkler Materie am LHC und den Zusammenhang zwischen LHC-Physik und Gravitation und analysieren die unterschiedlichen Arten der Unterbestimmtheit, sowohl in Hinsicht auf die Wahl zwischen Erklärungen in Form Dunkler Materie oder modifizierter Gravitation, als auch innerhalb dieser beiden Ansätze. Insbesondere werden wir Erklärungskraft und -Lücken der Hypothesen zur Existenz Dunkler Materie und modifizierter Gravitation bewerten, sowie die konzeptionelle Unterscheidung zwischen Dunkler Materie und modifizierter Gravitation hinterfragen. Wir bauen hierbei auf einem der zentralen Ergebnisse der ersten Projektphase auf, in der wir verschiedene Modelle untersucht haben, die eine klare Unterscheidung zwischen Dunkler Materie und modifizierter Gravitation in Frage stellen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2063: The Epistemology of the Large Hadron Collider
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Erhard Scholz