Zwei HU-Arbeitsgruppen am ATLAS-Experiment beteiligt
BMBF fördert Forschungsschwerpunkt am Institut für Physik mit 870.000 Euro
Am ATLAS-Experiment, das am Large Hadron Collider (LHC) am CERN bei Genf durchgeführt wird, arbeiten weltweit etwa 2400 Physiker und Physikerinnen. Dreizehn Institute an deutschen Universitäten sind an ATLAS beteiligt und werden in diesem Bereich der Grundlagenforschung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung innerhalb des „Förderschwerpunkts“ FSP 101 gefördert. Darunter befinden sich auch zwei Gruppen am Institut für Physik der Humboldt-Universität zu Berlin (Experimentelle Elementarteilchenphysik I: Prof. Thomas Lohse, Experimentelle Elementarteilchenphysik II: Prof. Heiko Lacker). Die beiden HU-Gruppen erhalten für den Förderzeitraum Juli 2009 bis Juni 2012 Mittel in Höhe von 870.000 Euro.
Im Herbst 2009 wird der Large Hadron Collider (LHC) am CERN bei Genf nach einjähriger Re-
paraturpause endlich in Betrieb gehen. Hauptmotivation für den Bau des LHC ist es, zu verstehen, was der Ursprung der Masse eines Elementarteilchens ist. Im Standardmodell der Elementarteilchenphysik entsteht die Masse eines Elementarteilchens durch seine Wechselwirkung mit dem bisher noch nicht gefundenen Higgs-Teilchen. Sollte das Higgs-Teilchen am LHC gefunden werden, dann würde die Eigenschaft „Masse“ eines Elementarteilchens durch Wechselwirkung mit den Higgs-Teilchen dynamisch erzeugt werden und wäre damit keine innere Eigenschaft des Teilchens.
Um dieses Ziel zu erreichen, werden am LHC Protonen mit Protonen bei Energien zur Kollision gebracht, die die bisher an Teilchenbeschleunigern erreichten Energien weit übersteigen. Selbst wenn das Higgs-Teilchen nicht gefunden werden sollte, müssen bei LHC-Energien Phänomene auftreten, die zur Klärung des Massenbegriffs beitragen werden.
Darüber hinaus besteht die Hoffnung, beim LHC neue, bisher unbekannte Phänomene zu entdecken. So könnte man eine neue Sorte von Elementarteilchen, die „super-symmetrischen“ Teilchen, finden, die zur Klärung des Rätsels beitragen könnten, dass der Großteil der im Kosmos vorhandenen Materie, die „Dunkle Materie“, nicht aus normaler Materie bestehen kann. Der LHC könnte auch Licht auf andere Fragen werfen wie zum Beispiel: Warum gibt es im Universum nur Materie, aber keine Antimaterie, was eine essenzielle Voraussetzung für die Existenz von Leben darstellt, oder warum ist die Gravitationskraft so viel schwächer als die anderen Wechselwirkungen?
Die Gruppen von Prof. Lohse und Prof. Lacker beschäftigen sich beim ATLAS-Experiment zum einen mit den Eigenschaften des schwersten bekannten Quarks, dem top-Quark, das so viel wiegt wie ein einzelnes Goldatom, sowie mit der Suche nach weiteren möglichen, bisher nicht entdeckten Quarksorten, die noch schwerer als top-Quarks wären. Die Komplexität des ATLAS-Detektors erfordert von allen Mitgliedern der ATLAS-Kollaboration signifikante Beiträge zum Bau und Betrieb des Detektors. Die Gruppe um Prof. Lohse hat dabei zentrale Verantwortung im Bereich der elektronischen Datenaufnahme und die Gruppe von Prof. Lacker beteiligt sich am Betrieb des Pixeldetektors, der in der Lage ist, Spuren geladener Teilchen im ATLAS-Detektor mit einer Genauigkeit von 20 Mikrometer zu verfolgen.
Weitere Informationen:
Prof. Heiko Lacker
Tel.: 2093-7817
lacker@physik.hu-berlin.de
Prof. Dr. Thomas Lohse
Tel.: 2093-7820
lohse@ifh.de
Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Physik