Experimentelle Teilchenphysik
Abteilung Prof. Schumacher
Unsere Gruppe engagiert sich im Betrieb des ATLAS-Detektors am Large Hadron Collider (LHC), der sich am CERN in Genf befindet und in der Analyse der aufgezeichneten Daten aus Proton-Proton-Kollisionen am LHC.
Die Enträtselung des Urspungs der elektroschwachen Symmetriebrechung und der Massen elementarer Teilchen ist eine der faszinierendsten und wichtigsten Fragen der aktuellen teilchenphysikalischen Forschung. Gewöhnlich werden die obigen Fragen durch den Higgs-Brout-Englert-Kibble-Guralnik-Hagen-Mechanismus erklärt, der die Existenz eines skalaren (Spin=0) Elementarteilchens vorhersagt: des Higgs-Bosons. Dieses Teilchen ist der letzte fehlende Baustein im Standardmodell (SM) der Teilchenphysik und seine Masse der letzte unbekannte Parameter.
Supersymmetrie (SUSY) ist die theoretisch favorisierte Erweiterung des Standardmodells. Sie besitzt das Potential, einige offene Fragen des Standardmodells, z.B. nach der Natur der
"Dunklen Materie" im Universum, zu beantworten. SUSY postuliert die Existenz von mindestens fünf (drei neutrale und zwei geladene) Higgs-Bosonen.
Der LHC besitzt die einzigartige Möglichkeit diese Fragen zu untersuchen, da er der höchstenergetische Teilchenbeschleuniger ist, der je gebaut wurde. Er wird endgültig eine seit vierzig Jahren ungelöste Frage beantworten: ob Higgs-Bosonen, wie sie im SM oder in SUSY postuliert werden, in der Natur realisiert sind.
Unsere Forschungsaktivitäten konzentrieren sich auf die Suchen nach diesen Higgs-Bosonen im Standardmodell und seiner minimalen supersymmetrischen Erweiterung, dem MSSM.
Darüber hinaus ist unsere Gruppe verantwortlich für den Aufbau und Betrieb eines sogenannten Tier2 Rechenzentrums, basierend auf der "Grid-Computing"-Technologie, für die Datenanalyse am LHC. Dieses Grid-Cluster ist Teil des ATLAS-Computing-Modells und in das Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) und in das interdisziplinäre Freiburger Black Forest Grid (BFG) eingebettet.
Die folgenden Themen bilden den Schwerpunkt unserer Forschungstätigkeit: