EXC 1098:  Präzisionsphysik, Fundamentalkräfte und Struktur der Materie

• Fachliche Zuordnung: Teilchen, Kerne und Felder ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194673446

Der Exzellenzcluster PRISMA befasst sich mit den grundlegenden Fragen nach der Natur der fundamentalen Bausteine der Materie und ihrer Bedeutung für die Physik des Universums. PRISMA besteht aus renommierten Forschergruppen, die vorwiegend auf den Gebieten Astroteilchen-, Hochenergie- und Hadronenphysik, Kernchemie sowie der Präzisionsphysik mit ultrakalten Neutronen und Ionenfallen arbeiten. Die Realisierung diverser neuer Schlüsselexperimente zur Erforschung der Fundamentalkräfte und der Grenzen des Standardmodells ist eine der Hauptinitiativen des Exzellenzclusters. PRISMA ist in vier Forschungsfelder und vier Strukturmaßnahmen untergliedert: Forschungsfeld A "Fundamentalkräfte" befasst sich mit der indirekten Suche nach neuer Physik. Zu den wichtigsten Teilprojekten gehören die Suche nach zusätzlichen leichten Vektorbosonen, die an den Sektor der dunklen Materie koppeln, neue Präzisionsmessungen des schwachen Mischungswinkels und Präzisionsphysik mit ultrakalten Neutronen. Als wichtigste begleitende Strukturmaßnahmen ist der Bau eines supraleitenden, energierückgewinnenden Beschleunigers (MESA) sowie der Ausbau des bestehenden TRIGA-Reaktors zu einer User Facility vorgesehen, mit der weltweit stärksten Quelle für ultrakalte Neutronen. Die Beteiligung an internationalen Großprojekten wie dem ATLAS-Experiment, dem IceCube-Neutrinoteleskop und dem XENON-Projekt zur Suche nach dunkler Materie ist die Grundlage für Forschungsfeld B "Ursprung der Masse". Es hat die Physik des Higgs-Bosons und die Suche nach WIMPs und anderen Teilchen aus Erweiterungen des Standardmodells zum Thema. Forschungsfeld C "Struktur der Materie" befasst sich mit der Erforschung der komplexen inneren Struktur von Hadronen, die durch die Gründung eines Analysezentrums für Hadronstruktur besonders gefördert werden soll. Die Methoden der Theoretischen Physik stehen im Zentrum von Forschungsfeld D. Als zentrale Strukturmaßnahme ist hierzu die Gründung des Mainzer Zentrums für Theoretische Physik (MITP) vorgesehen, das langfristig die Rolle eines internationalen Theoriezentrums in Deutschland übernehmen soll. Das PRISMA-Detektorlabor ist ein weiteres Strukturziel für gemeinsame innovative Detektorentwicklung und gemeinsamen Detektorbau des Exzellenzclusters. Zur strategischen Unterstützung seiner Forschungsziele richtet PRISMA sechs Nachwuchsgruppen (tenure track) und drei weitere W3-Pofessuren ein. Die interne und kompetitive Vergabe von Forschungsgeldern wird durch den PRISMA-Forschungsfond ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Exzellenzcluster
• Antragstellende Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
• Sprecher: Professor Dr. Matthias Neubert; Professor Dr. Hartmut Wittig
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Dr. Kurt Aulenbacher; Professor Dr. Volker Büscher; Professor Dr. Achim Denig; Professor Dr. Christoph Düllmann; Professor Dr. Martin Hanke-Bourgeois; Professor Dr. Werner Heil; Professorin Dr. Gabriele Monika Honecker; Professorin Dr. Barbara Jäger; Professor Dr. Lutz Köpke; Professor Dr. Frank Maas; Professorin Dr. Lucia Masetti; Professor Harvey Byron Meyer, Ph.D.; Professor Dr. Wilfried Nörtershäuser; Professor Dr. Uwe Oberlack; Professor Dr. Michael Ostrick; Professor Dr. Josef Pochodzalla; Professor Dr. Martin Reuter; Professor Dr. Ferdinand Schmidt-Kaler; Professorin Dr. Concettina Sfienti; Professor Dr. Stefan Tapprogge; Professor Dr. Marc Vanderhaeghen; Professor Dr. Jochen Walz; Professor Dr. Stefan Weinzierl