Präzise Monte-Carlo-Ereignisgeneratoren und LHC-Messungen

• Antragsteller: Dr. Frank Siegert
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 250675285

Der Large Hadron Collider (LHC) und mit ihm die Teilchenphysik steht in den letzten Jahren im Interesse von Physikern und der Öffentlichkeit. Vor allem die Entdeckung eines Higgs-Bosons in den ATLAS- und CMS-Experimenten am LHC im Jahre 2012 und damit die mögliche Komplettierung des Standardmodells als erfolgreiche Theorie der Materie und ihrer Wechselwirkungen beantwortet fundamentale Fragen über die Natur des Universums. Mit dieser Entdeckung endete die lang andauernde Suche nach dem Higgs- Boson und es begann die Ära der Vermessung seiner Eigenschaften. Inzwischen ist die zweite Phase der Datennahme am LHC abgeschlossen, und der Higgs-Mechanismus wurde bei genauen Vermessungen im Detail bestätigt. Hinweise auf Physik jenseits des Standardmodells wurden bei den bisherigen Messungen nicht gefunden. Trotz dieses phänomenalen Erfolgs mit dem das Standardmodell in vielen experimentellen Messungen bestätigt wurde, ist es eine wichtige Aufgabe der experimentellen Teilchenphysik, mit immer präziseren Messungen diese Theorie zu bestätigen oder zu falsifizieren und damit nach neuen Theorien zu suchen. Eine Schwierigkeit liegt dabei darin, dass realistische neue Theorien nur geringfügige Abweichungen von der Standardmodell- Vorhersage induzieren. Man benötigt deshalb nicht nur genaue Messungen, sondern analog sehr präzise Berechnungen der "Hintergrund"-Prozesse des Standardmodells. Deren Handhabung und ein Verständnis für ihren Geltungsbereich und damit verbundene Unsicherheiten sind sehr komplex. Um sie dennoch zügig im Rahmen von Messungen verwenden zu können, ist es essentiell, Mitglieder in experimentellen Kollaborationen zu finden, die mit den aktuellen theoretischen Entwicklungen eng vertraut sind. Die Mitglieder meiner Emmy Noether-Gruppe haben in den letzten vier Jahren dazu führend beigetragen. Um einige eng verwandte Folgeprojekte anzugehen, und die Betreuung der auslaufenden PhD-Projekte sicherzustellen, beantrage ich eine fortgesetzte Förderung in einem sechsten Jahr.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen