Theoretische Physik - Fundamentale

Wechselwirkungen

Daniel Grumiller

Institute for Theoretical PhysicsVienna University of Technology

Proseminar LV 138.039,11. Juni 2010

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Fundamentale Wechselwirkungen

Personen am Institut

Beispiel: Entwicklung des Universums

D. Grumiller — Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen 2/17

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Fundamentale Wechselwirkungen

Personen am Institut

Beispiel: Entwicklung des Universums

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Vier Wechselwirkungen in der Natur......sind bisher bekannt und beschreiben alle physikalischen Phanomene im Universum

I Elektromagnetismus: Austauschteilchen PhotonI Gravitation: Austauschteilchen GravitonI Schwache Wechselwirkung: Austauschteilchen W,Z-BosonenI Starke Wechselwirkung: Austauschteilchen gluonen

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Vielleicht nur eine fundamentale Wechselwirkung?

Vereinheitlichung der Krafte:

I Grand Unified Theories (GUTs)

I Superstrings

I Andere Modelle?

Experimentelle Evidenz?

I Proton Zerfall?

I Supersymmetry?

I LHC!

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Woraus besteht das Universum?

Bestandteile unseres Universums:I Verstehen weniger als 5% des

Universums!

I Dunkle Materie: viele Hinweise,viele Kandidaten

I Plausibler Kandidat: SUSY

I SUSY/andere Kandidaten:Entdeckung am LHC moglich!

I uber 70% Dunkle Energie

I Einfachste Erklarung:kosmologische Konstante

I Aber: warum so klein??? 10−123

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Woraus besteht das Universum?

Bestandteile unseres Universums:I Verstehen weniger als 5% des

Universums!

I Dunkle Materie: viele Hinweise,viele Kandidaten

I Plausibler Kandidat: SUSY

I SUSY/andere Kandidaten:Entdeckung am LHC moglich!

I uber 70% Dunkle Energie

I Einfachste Erklarung:kosmologische Konstante

I Aber: warum so klein??? 10−123

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Woraus besteht das Universum?

Bestandteile unseres Universums:I Verstehen weniger als 5% des

Universums!

I Dunkle Materie: viele Hinweise,viele Kandidaten

I Plausibler Kandidat: SUSY

I SUSY/andere Kandidaten:Entdeckung am LHC moglich!

I uber 70% Dunkle Energie

I Einfachste Erklarung:kosmologische Konstante

I Aber: warum so klein??? 10−123

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Woraus besteht das Universum?

Bestandteile unseres Universums:I Verstehen weniger als 5% des

Universums!

I Dunkle Materie: viele Hinweise,viele Kandidaten

I Plausibler Kandidat: SUSY

I SUSY/andere Kandidaten:Entdeckung am LHC moglich!

I uber 70% Dunkle Energie

I Einfachste Erklarung:kosmologische Konstante

I Aber: warum so klein??? 10−123

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Woraus besteht das Universum?

Bestandteile unseres Universums:I Verstehen weniger als 5% des

Universums!

I Dunkle Materie: viele Hinweise,viele Kandidaten

I Plausibler Kandidat: SUSY

I SUSY/andere Kandidaten:Entdeckung am LHC moglich!

I uber 70% Dunkle Energie

I Einfachste Erklarung:kosmologische Konstante

I Aber: warum so klein??? 10−123

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Woraus besteht das Universum?

Bestandteile unseres Universums:I Verstehen weniger als 5% des

Universums!

I Dunkle Materie: viele Hinweise,viele Kandidaten

I Plausibler Kandidat: SUSY

I SUSY/andere Kandidaten:Entdeckung am LHC moglich!

I uber 70% Dunkle Energie

I Einfachste Erklarung:kosmologische Konstante

I Aber: warum so klein??? 10−123

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Woraus besteht das Universum?

Bestandteile unseres Universums:I Verstehen weniger als 5% des

Universums!

I Dunkle Materie: viele Hinweise,viele Kandidaten

I Plausibler Kandidat: SUSY

I SUSY/andere Kandidaten:Entdeckung am LHC moglich!

I uber 70% Dunkle Energie

I Einfachste Erklarung:kosmologische Konstante

I Aber: warum so klein??? 10−123

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Wie sieht man heute in die Vergangenheit?Entweder mit Astrophysik (COBE, WMAP, Planck) ...

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Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC, ...)

Teilchen die wir kennen: Teilchen die wir nicht kennen:

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Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC, ...)

Teilchen die wir kennen: Teilchen die wir nicht kennen:Graviton und Higgs!

Quelle: http://xkcd.comD. Grumiller — Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Fundamentale Wechselwirkungen 8/17

Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC, ...)

Warum Higgs am LHC?

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Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC, ...)

Warum Higgs am LHC?...und wie werden wir es finden?

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Wie sieht man heute in die Vergangenheit?... oder mit Teilchenphysik (LEP, RHIC, LHC, ...)

Warum Higgs am LHC?

Higgs event im CMS Detektor:

...und wie werden wir es finden?

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Fundamentale Wechselwirkungen

Personen am Institut

Beispiel: Entwicklung des Universums

D. Grumiller — Theoretische Physik - Fundamentale Wechselwirkungen Personen am Institut 9/17

Herbert Balasin — Allgemeine RelativitatstheorieKlassische und Quantenaspekte

Steckbrief:

Herbert BalasinAss. Prof.

27 publications

Collaborations:Vienna U.Leipzig U....

Distributionelle Relativitatstheorie

Ultrarelativistische Schwarze Locher undGravitationsschockwellen

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Daniel Grumiller — Schwarze LocherQuantengravitation, das holographische Prinzip und Anwendungen

Steckbrief:

Daniel GrumillerSTART

61 publications

Collaborations:ESIASC MunichMichigan U.CERNPerimeter InstituteUppsala U.MITWashington U. (Seattle)Waterloo U.Charles U.Catania U.Penn State U.ESABrown U.Stockholm U.St. Petersburg State U....

Schwarze Locher in Astrophysik und Kosmologie...

... und neuerdings auch in Elementarteilchenphysik undkondensierter Materie mittels der AdS/CFT Korrespondenz!

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Max Kreuzer — StringtheorieDie Geometrie der verborgenen Dimensionen

Steckbrief:

Max KreuzerProf.

82 publications

Collaborations:ESITU GrazTubingen U.Pennsylvania U.Augsburg U.CERNDemocritos NRCINFNFreie U. BerlinWisconsin U.Harish-Chandra RIHannover U.Oxford U.Leipzig MPIPotsdam MPIChicgo U....

Eine Calabi-Yau Mannigfaltigkeit:

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Anton Rebhan — Quark-Gluon-PlasmaphysikSchwerionenstosse am RHIC und am LHC

Steckbrief:

Anton RebhanO. Univ. Prof.

130 publications

Collaborations:ESIStony BrookCambridge U.Ecole Normale SuperieureBrandon U.Winnipeg U.Frankfurt U.Santa Barbara KITPHelsinki U.Washington U. (Seattle)ECT TrentoSaclay, SPhTHannover U.Bielefeld U.North Carolina U.CERN...

Schwerionenkollisions-Event im STAR Detektor am RHIC:

Theoretische Beschreibung mit thermischerQuantenfeldtheorie und AdS/CFT Korrespondenz

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Andreas Schmitt — Dense quark matterColor superconductivity and compact stars

Steckbrief:

Andreas SchmittAss. Prof.

47 publications

Collaborations:Stony BrookWashingtonU. (St. Louis)MITNorth Carolina State U.Frankfurt U.U. of Science andTechnology, ChinaShandong U.

Das Phasendiagramm der QCD — ein ungelostes Problem!

liq

T

µ

gas

QGP

CFL

nuclearsuperfluid

heavy ioncollider

neutron star

non−CFLhadronic

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Manfred Schweda — Nicht-kommutative QuantenfeldtheoriePhysikalische Gesetze in nicht-kommutativer Raumzeit

Steckbrief:

Manfred SchwedaEm. O. Univ. Prof.

111 publications

Collaborations:U. ViennaLyon IPNEspirito Santo U.Leipzig MPICERNBonn U....

Kurze Distanzen: Unscharfe in Raumzeit!

QFT = Quantenfeldtheorie

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Fundamentale Wechselwirkungen

Personen am Institut

Beispiel: Entwicklung des Universums

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Geschichte des UniversumsCMB:

Oberes Bild: COBE Satellit (900km)Unteres Bild: WMAP Satellit aufLagrangepunkt L2 (1.5 ∗ 106km)

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