GRK 2994:  Elementarteilchenphysik an Beschleunigern in der LHC Präzisionsära

• Fachliche Zuordnung: Teilchen, Kerne und Felder
• Förderung: Förderung seit 2025
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 517344132

Die Teilchenphysik tritt mit dem kürzlich begonnenen Run 3 der Datennahme an den LHC-Experimenten in eine neue aufregende Phase. In dieser Phase werden Präzisionsmessungen das Standardmodell noch genauer überprüfen. Von besonderem Interesse sind dabei die Messungen am Higgs-Boson und an den Vektorbosonen, da diese besonders sensitiv auf Effekte neuer Physik sind. Dies ist von großer Bedeutung, da einerseits das Standardmodell zu höheren Energien gültig ist als erwartet worden war. Andererseits lässt es mehrere grundlegende Fragen offen, die die Fachwelt schon seit geraumer Zeit beschäftigen: (i) Was verursacht die Flavour-Struktur der Fermionen des Standardmodells? (ii) Gibt es eine Vereinheitlichung der fundamentalen Kräfte, die man aufgrund der zugrunde liegenden gemeinsamen mathematischen Struktur vermutet? (iii) Was ist die Natur der beobachteten dunklen Materie? (iv) Was ist die Ursache für die beobachtete Baryonenasymmetrie im Universum? (v) Ist nur ein Higgs-Feld für die elektroschwache Symmetriebrechung verantwortlich? Hat sein Potential die im Standardmodell angenommene einfache Form? Was ist der dynamische Ursprung seiner Form und ist er mit dem in der ersten Frage aufgeworfenen Flavour-Problem gekoppelt? Zur Beantwortung dieser Fragen ist ein koordinierter und kombinierter Einsatz von Theorie und Experiment erforderlich. Wir werden uns dazu insbesondere auf folgende Themenfelder konzentrieren: Präzisionstests des Standardmodells am LHC und an zukünftigen Beschleunigerexperimenten, die Suche nach Physik jenseits des Standardmodells an laufenden und zukünftigen Beschleunigerexperimenten sowie die Entwicklung von feldtheoretischen Methoden und Werkzeugen. Ziel des Graduiertenkollegs ist es, eine neue Generation von Promovierenden auszubilden mit einem Fokus auf der Verbindung von Theorie und Experiment und sie mit modernen Methoden und Techniken auszustatten. Die Promovierenden sollen auch durch benachbarte Forschungsgebiete motiviert und inspiriert werden, die grundlegenden Strukturen der Physik zu erforschen. Die Promovierenden werden von einem Fachmentorat betreut und sind in internationale Kooperationen eingebunden. Bei einem längeren Auslandsaufenthalt erweitern sie ihren wissenschaftlichen Horizonts und bauen internationale Kontakte auf. Sie besuchen Vorlesungen, die GRK Sommerschule, Seminare, externe Schulen und Konferenzen. Außerdem haben sie die Möglichkeit, Veranstaltungen wie Mini-Workshops selbst zu organisieren. Darüber hinaus profitieren sie von Möglichkeiten der JMU Research Academy.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
• Sprecher: Professor Dr. Werner R. Porod
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Dr. Ansgar Denner; Professorin Dr. Johanna Erdmenger; Dr. Mahsana Haleem; Professor Dr. Dominik Neuenfeld; Professor Dr. Thorsten Ohl; Professor Dr. Raimund Ströhmer; Professor Dr. Thomas Trefzger