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Mit dem TeilchenbeschleunigerTESLA
auf der Suche nach demBauplan des Universums
Klaus DeschRingvorlesung18/12/2001
� Stand der Elementarteilchenphysik
� Die großen Fragen
� Teilchenbeschleuniger
� Wozu TESLA: Highlights
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 1
Elementarteilchen-Physik
sucht nach
kleinsten Bausteinen der Materie
und
Beschreibung der Kr afte zwischen ihnen
)keine direkte Wahrnehmung
)Entwicklung eines theoretischen Modells
THEORIE EXPERIMENT
macht widerlegbare Vorhersagen
liefert Hinweise fur das Modell..
”Gute Theorie:”
= wenig ”Zutaten” (wenig Naturkonstanten)
)Weltformel
(Asthetik $ Symmetrie)
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 2
MaßeinheitenExperimente messen = quantitative Aussagen.
) Grundeinheiten
klass. Physik Lange
Zeit
Energie
Ladung
Temperatur
Masse
...
Teilchenphysik Zusammenhang zwischen den
Grundeinheiten (Quanten-
theorie,Relativit atstheorie,...)
Energie $ Masse E = mc2
Lange $ Zeit c = ��
Energie $ Zeit E = h�
Temperatur $ Energie E = kT
Ladung $ dimensionslos (rel. St arke einer Kraft)
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 3
Maßeinheiten
[Energie ] = Joule = Ws
in der Teilchenphysik:
1 Elektronvolt = 1 eV = Energie eines Elektrons,
das von einer Spannung
1 Volt beschleunigt wurde
1 eV = 1.602�10�19 J Bindungsenergie auß. Atomh ulle
1 keV = 103 eVBindungsenergie innerer Schalen
(Rontgenstrahlung)
1 MeV = 106 eV Bindungsenergie Atomkern
1 GeV = 109 eV Masse Proton
”Bindungsenergie der Quarks”
1 TeV = 1012 eV = ??
Energie des TESLA Beschleunigers
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 4
?
Universum 10 m, 10 kg
Galaxie 10 m, 10 kg
Sonnensystem 10 m, 10 kg
Erde 10 m, 10 kg
Mensch 10 m, 10 kg
Atom 10 m, 10 kg
Atomkern 10 m, 10 kg
Nukleon 10 m, 10 kg
Quark, Lepton <10 m, 10 kg
????? ? ?
Dimensionen und Struktur der Materie 26
13
7
0
-10
-14
-15
-18
21
?
-30
-27
-26
-26
2
24
30
41
52
® S. Bethke
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 5
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 6
Drei Familien ?
Woher wissen wir, dass es wirklich drei Familien sind?
) LEP Beschleuniger (CERN):
die (leichten) Neutrinos einer vierten Familie w ¨ urden
sichtbare Effekte hinterlassen.
5
10
15
20
25
30
35
88 89 90 91 92 93 94 95
N=2
N=3
N=4
DELPHI
Energy, GeV
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 7
Substruktur ?
Warum glauben wir, dass die momentan kleinsten Bau-
steine elementar sind?
Wir wissen, dass:
rElektron � 10�18m (LEP) und
rQuark � 10�18 m (HERA)
(1/1000 Protonradius!)
keine Hinweise auf weitere Substruktur
Theoretisch nicht favorisiert (aber auch nicht ausge-
schlossen)
! Experimente!
(10�18 m, E = h/�! E� 200 GeV)
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Bauplan Materie $ Bauplan Universum
Urknalltheorie:
! am Anfang gesamte Energie des Univer-
sums auf sehr kleinen Raum
! hohe Energiedichte (hohe Temperatur)
! Prozesse, die (heute) nur in Beschleuni-
gern untersucht werden k onnen, waren f ¨ur
den Ablauf der Expansion/Abk ¨ uhlung des
Universums entscheidend.
Struktur der Materie $ Entstehung des Universums
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 9
STR
AH
LU
NG
S-D
OM
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RT
E Ä
RA
MA
TE
RIE
-DO
MIN
IER
TE
ÄR
A
GROSSEVEREINHEITLICHUNG
Inflation
ELEKTROSCHWACHEEPOCHE
UUUUrrrrkkkknnnnaaaallllllll
QUANTEN-GRAVITATION
GEGENWART
UNIVERSUM WIRDTRANSPARENT
Asymmetrie Q - Q L - L
Verschwinden derAntiquarks
Formung von Pro-tonen und Neutronen
Nukleosynthesevon Helium
Verschwinden derPositronen
Entkopplungvon Strahlungund Materie
Enstehung der Sterneund Galaxien
Erste Supernovae
QQQQUUUU
AAAARRRR
KKKK----
EEEEPPPP OOOO
CCCC HHHHEEEE
LLLLEEEE
PPPP TTTTOOOO
NNNN----
EEEEPPPP OOOO
CCCC HHHHEEEE
PPPP HHHHOOOO
TTTT OOOONNNN
----EEEE
PPPP OOOOCCCC HHHH
EEEE
BildungvonAtomen
Wasserstoff-Atom
Helium-Atom
pe
ν
e
ν
p
np
np
n npp
Helium-Kern
eν
γ
γ
g
γ
ν
W
QQQQ
QQQ
e
ν
e
γ
Q
Q
Q
Q
νγ
e
Z
ν
ν
e
Q
Q
g
Proton(Baryonen)
?
?
?
Q
Q
eY
L
W
ν
Q
L
X??
??
????
????
Qν
ν
ν
ν
ν
ν
Proto-Galaxie
γ
γ
Schweres Atom
Schwere Sterne
ν
Wir sind hier
Die Entwicklung des Universums
?
2,7 K 15 MilliardenJahre
5 K 5 MilliardenJahre
11 K 1 MilliardeJahre
1.000 K 300.000Jahre
10 K 1 sec.10
10 K 10 sec.-1015
10 K27 10 sec.-34
10 K31 10 sec.-43
Temperatur Alter
® S. Bethke
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Zusammenfassung: Bausteine
Aus heutiger Sicht:
� Materie besteht Quarks und Leptonen
� 6 verschiedene Quarks (3 Familien)
� 6 verschiedene Leptonen (3 Familien)
� ’gew ohnliche’ Materie: nur 2 Sorten Quarks und
1 Lepton (Elektron)
� hohe Energien: Gleichberechtigung der Quark- und
Lepton-Sorten. (wichtig bei Entstehung des Univer-
sum)
� Es gibt (vermutlich) keine weiteren
Quarks/Leptonen
� Zu jedem Teilchen (Quarks,Leptonen) gibt es ein
Antiteilchen
� Antimaterie wurde bei Urknall genauso wie Materie
erzeugt (wo ist sie heute ?)
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 11
Krafte: Historisches
Unser Kraftbegriff hat sich mehrfach ge andert:
1. Newton: Kraft als Fernwirkung
2. Maxwell: Kraft als Wirkung eines Feldes
3. Planck: Feld ist quantisiert ! Feldquanten, Aus-
tauschteilchen
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 12
28
DieKr�aftein
derNatur
Typ
Rel.St �arke
Austauschteilchen
wirktauf/bei
StarkeKraft
Gluonen
Quarks
1
m=0
Atomkern
Elekt.-Magn.Kraft
Photon
elektr.Ladung
�
1/1000
m=0
Atome,Chemie
SchwacheKraft
W,ZBosonen
Leptonen,Quarks
�
10�
5
80GeV,91GeV
RadioaktiveBeta-Zerf �alle
Gravitation
Graviton?
Masse,Energie
�
10�
38
m=0
DieAustauschteilchen(Bosonen)�ubertragendieKraft.
GregorHerten
U
i
it�tF
ib
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 13
Vereinigung der Kr afte ?
Grundfrage (-hoffung):
Sind die verschiedenen Kr afte auf ein gemeinsames
Prinzip (eine ”Urkraft”) zur ¨ uckzuf uhren?
Planeten
"Apfel"
Magnetismus
Schwache Kraft
Starke Kraft
Elektromagnetismus
Elektroschwache Kraft
Gravitation
GUT−Kraft?
Urkraft?Elektrizitat..
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
103
104
H1,ZEUS e p
2 / GeV2
ds/d
2 / p
Ge
V -2
Standard Model
-g,Z
W
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 14
Zusammenfassung: Kr afte
� Zwischen Materieteilchen (Quarks+Leptonen)
wirken 4 verschiedene Kr afte.
� Krafte werden durch Austauschteilen vermittelt.
� Unterschiedliche St arke der Kr afte (im uns zug ang-
lichen Energiebereich)
� Hohe Energien: Ann aherung der St arke. Vielleicht
gleiche St arke bei � 1016 - 1019 GeV.
� Entstehung des Universums von Urkraft gepr agt ?
Struktur der Kr afte $ Entstehung des Universums
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 15
Der Stand Heute
� Experimentell:
– Alle Materiebausteine entdeckt
– Austauschteilchen der elektromagnetischen,
schwachen und starken Kraft entdeckt
– Gravitation: zu schwach
� Theoretisch:
– Standard–Modell beschreibt alle Kr afte (außer
Gravitation) mit ”einfachem” Symmetrieprinzip
(”lokale Eichtheorie”).
– viele Vorhesagen !
– pr azise (LEP) uberpr uft
Sind wir fertig ???
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 16
Der Stand Heute
Measurement Pull (Omeas−Ofit)/σmeas
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3 -2 -1 0 1 2 3
∆αhad(mZ)∆α(5) 0.02761 ± 0.00036 -.35
mZ [GeV]mZ [GeV] 91.1875 ± 0.0021 .03
ΓZ [GeV]ΓZ [GeV] 2.4952 ± 0.0023 -.48
σhad [nb]σ0 41.540 ± 0.037 1.60
RlRl 20.767 ± 0.025 1.11
AfbA0,l 0.01714 ± 0.00095 .69
Al(Pτ)Al(Pτ) 0.1465 ± 0.0033 -.54
RbRb 0.21646 ± 0.00065 1.12
RcRc 0.1719 ± 0.0031 -.12
AfbA0,b 0.0990 ± 0.0017 -2.90
AfbA0,c 0.0685 ± 0.0034 -1.71
AbAb 0.922 ± 0.020 -.64
AcAc 0.670 ± 0.026 .06
Al(SLD)Al(SLD) 0.1513 ± 0.0021 1.47
sin2θeffsin2θlept(Qfb) 0.2324 ± 0.0012 .86
m(LEP) [GeV]mW 80.450 ± 0.039 1.32
mt [GeV]mt [GeV] 174.3 ± 5.1 -.30
m(TEV) [GeV]mW 80.454 ± 0.060 .93
sin2θW(νN)sin2θW(νN) 0.2255 ± 0.0021 1.22
QW(Cs)QW(Cs) -72.50 ± 0.70 .56
Summer 2001
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 17
Die großen Fragen:
Das Standard-Modell ist sehr erfolgreiche Beschrei-
bung, l asst aber viele sehr grundlegende Fragen offen:
� Ursprung der Masse? (Higgs Boson)
� Warum drei Familien?
� Vereinigung der Kr afte (Urkraft)?
� Warum ist die Ladung von Elektron und Proton ex-
akt gleich (Zusammenhang zwischen Quarks und
Leptonen)?
� Kann das Modell die Entstehung des Universums
beschreiben? (Konsistenz zw. Kosmologie und Teil-
chenphysik)
– dunkle Materie ?
– wo sind die Antiteilchen ?
– Gravitation ?
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 18
Teilchenbeschleuniger
Zwei Moglichkeiten, Einblick in den Bauplan zu erhal-
ten (beide ben otigen Beschleuniger):
1. ”Abtasten” kleiner Strukturen
”Mikroskopie”
2. Erzeugung neuer schwerer Teilchen aus Energie:
Paarvernichtung von (z.B. Elektron und Positron).
� Entdeckung neuer Teilchen (E = mc 2)
� Prazisionsmessung (stimmen die Vorhersagen im
Detail?)
small object
light (wave)
Elektron Positron
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 19
17
Teilchenbeschleuniger
Gregor Herten Universit�at FreiburgK. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 20
Das Ende der Kreisbeschleuniger
”Beschleunigte Ladungen strahlen”
�E � E4
m4� 1
R
� wichtig bei kleinen beschleunigten Massen
(Elektronen)
� LEP Beschleuniger war gr oßter realistischer Kreis-
beschleuniger f ¨ur Elektronen
� hohere Energien f ¨ur Elektronen:
Linearbeschleuniger
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 21
Technologische Herausforderung
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��
� Teilchenstrahlen stehen nur einmal zur Kollision
zur Verf ugung
! Luminosit at!
! kleine Ausdehnung der Teilchenpakete n otig
(Fokussierung)
� Beschleunigung: hohe Gradienten ( = Energiege-
winn/Meter) erforderlich
� Energieverlust in den Beschleunigungsstrukturen
(Stromkosten/K ¨uhlung)
! Supraleitung!
Technologie f ¨ur 500 GeV Linearbeschleuniger TESLA
steht jetzt zur Verf ¨ ugung!
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 22
Beschleunigungs-Elemente
� aus reinem Niob (Supraleiter)
� kritisch:
– glatte Oberfl ache
– absolute Staubfreiheit
– Massenproduktion
(fur TESLA: � 20000 Elemente)
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 23
Der
TE
SLA
Beschleuniger
linearaccelerator linear accelerator
electron-positron collisionhigh energy physics experiments
electron source
positron source
aux. positron and2nd electron source
damping ringdamping ring
x-ray laser
positronpreaccelerator
e-
e+
e-
Lange:32
km
Energie:500
-800
GeV
hoheLum
inositat
( �1000�
LEP
)
)hohe
Sensitivit
at
ausseltene
Prozesse
K.D
eschM
itdemTeilchenbeschleunigerT
ES
LAaufder
Suche
nachdem
Bauplan
desU
niversums,18/12/2001
Seite
24
Der TESLA Beschleuniger
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 25
Elektron-Positron-Kollisionen
Elektron Positron
e
e
+
−
Photon(el−mag.)Z−Boson(schwach)
Lepton,Quark,W−Boson,...
Anti−Quark,Anti−W−Boson,Anti−...
Anti−Lepton,
Darstellung in der Teilchenphysik:
”Feynman-Diagramme”
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 26
Elektron-Positron-Kollisionen
Nachweis der Kollisionen im Detektor
� Identifikation der entstandenen Teilchen
� Messung ihrer Eigenschaften (Energien, Winkel)
) Rekonstruktion des Gesamtereignisses
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 27
Physik mit TESLA
Highlights:
� Ursprung der Masse?
! Higgs-Boson(en)
� Vereinheitlichung der Kr afte und dunkle Materie
! Supersymmetrie
� Neue Struktur der Raum-Zeit ?
! Gravitation ?!
Dies sind nur Beispiele...
Viele weitere Fragen und Modelle wurden untersucht...
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 28
Ursprung der Masse
Dilemma der (theoret.) Teilchenphysik:
Theorie funktioniert nur f ¨ ur masselose Teilchen
aber: die meisten bekannten Teilchen sind massiv
(exp. Befund).
Mogliche L osung:
Die Teilchen erscheinen uns nur massiv, da sie per-
manent einer (neuen) Kraft ausgesetzt sind, die wir
ansonsten nicht sp ¨ uren!
3 Beispiele:
1. Helium-Ballon im Auto
2. V.I.P. auf einer Party
3. Der Higgs-Mechanismus
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 29
Der Higgs-Mechnismus
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 30
Der Higgs-Mechnismus
� Im ”leeren Raum” (Vakuum) herrscht ein konstantes
nicht verschwindendes Kraftfeld (ohne Richtung!):
”skalare Kraft” ( Higgs-Feld )
� Sie hindert die Teilchen die diese Kraft sp ¨ uren an
ihrer freien Bewegung:
m = 0 ) v = c (ohne Feld)
+ (Wechselwirkung mit Higgs-Feld )
m 6= 0 ( v = �c(� < 1)
� Das Feld ist uberall, wir sp ¨uren es nicht
! alle Teilchen die mit dem Feld wechselwirken
erscheinen uns (wenn wir das Feld ignorieren) als
hatten sie Masse
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 31
Das Higgs-Boson
Uberpr ufbare Konsequenz des Higgs-Feldes:
Es muss ein diesem Feld zugeordnetes Teilchen geben,
das Higgs-Boson
� Letzter fehlender Baustein des Standard-Modells
� Im SM wird alles ¨uber das Higgs-Boson vorhergesagt
außer seiner Masse ( ! entscheidender Test!)
Higgs-Suche bei LEP:
mH > 114 GeV
aber...
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 32
Indirekte Effekte
Zγ/
Heisenberg’sche Unsch arfe-Relation: �t�E > ~
) fur kurze Zeit k onnen ”virtuelle” Teilchen entstehen,
auch wenn die Beschleunigerenergie hierf ¨ ur nicht aus-
reicht.
) Die Moglichkeit der Fluktuation ver andert
geringf ugig
� die Reaktionsrate
� die Reaktionseigenschaften
) Prazisionsmessung ( <� 1%) der bekannten Pro-
zesse erlaubt R uckschl usse uber die virtuellen Teil-
chen.
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 33
Beispiel: top-Quark
Konnte bei LEP nicht erzeugt werden (zu wenig Strahl-
energie):
e
e
+
−
top−Quark
Anti−top−Quark
2mtop � 350GeV > 200 GeV
Trotzdem konnte die Top Masse mit Hilfe von:
vorhergesagt werden: mtop = 180� 20 GeV (1994)
1995: Entdeckung des top-Quarks am Tevatron Be-
schleuniger:
mtop = 175� 5 GeV (direkte Beobachtung)
Zγ/
t
t
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 34
Indirekte Hinweise auf Higgs-Boson
Z
Z
H
year
Hig
gs m
ass
limit
(95%
CL)
[GeV
]
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
mH < 200 GeV !
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 35
Higgs-Physik bei TESLA
Prazisionsmessung aller Eigenschaften des Higgs-
Bosons.
) Beweis, dass alle Teilchen nur eine scheinbare
Masse haben!
oder: Uberraschungen (Verst andnis duch Genauigkeit).
τ τ-
-+
+
(GeV)
10
10
1
-3
-2
10-1
SM
Hig
gs B
ranc
hing
Rat
io
bb
ggcc
γγ
M H
W W
100 110 120 130 140 150 160
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 36
Jenseits des Standard-Modells
� Das SM ist vermutlich ”nur” eine N aherung f ur nicht
allzuhohe Energien
erkl art nicht:
– dunkle Materie
– verschwinden der Antimaterie
– warum Graviatation so schwach ist
– + theoretische Probleme (Unendlichkeiten...)
� Konsistente Erweiterung des Standard-Modells zu
finden ist nicht trivial...
� erster sehr vielversprechender Schritt:
Supersymmetrie
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 37
Supersymmetrie
� Zu jedem SM Teilchen (Materie+WW-Teilchen) gibt
es ein supersymmetrisches Partnerteilchen
�! Symmetrie zwischen Materie (Fermionen) und
Kraftteilchen (Bosonen)
� Supersymmetrie muss ”gebrochen” sein (sonst
hatten die SUSY Partner die gleiche Masse wie
ihre SM Teilchen)
� Leichtestes SUSY Teilchen stabil ! dunkle Materie
� beinhaltet Konzept f ¨ ur Vereinheitlichung der Kr afte
bei sehr hohen Energien
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 38
Supersymmetrie
� SUSY Teilchen k onnen bei TESLA pr azise unter-
sucht werden, wenn sie existieren
� Prazision = Schl ussel zu sehr hohen Energien (weit
hoher als jeder denkbare Beschleuniger)
”Teleskop zum Urknall”
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 39
Neue Dimensionen
ganz neues Modell:
es konnte sein, dass:
� es weitere Raumdimensionen aufgerollt auf einer
Skala von � � m gibt.
1−dim. Welt ’aufgerollte’ Extra−Dimensio n
� SM Krafte (elektro-schwach und stark) nur in der
”normalen” 3+1-dimensionalen Welt (”auf der Ober-
fl ache”) existieren k onnen
� Gravitation ins ”Innere” dringt ( ! Abweichung von
Newton’s Gravitationsgesetz)
� die Gravitation nur deshalb so schwach erscheint,
weil sich die Gravitonen in die anderen Dimensio-
nen ’verirren’
) vollig neue Vorstellung um Quantengravitation zu
verstehen
) TESLA kann die Auswirkungen dieses Modells se-
hen!
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 40
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 41
Zusammenfassung
� Struktur der Materie und der Kr afte bestimmt
die Entstehung unseres Universums
� Mit TESLA k onnen viele sehr grundlegende
Fragen untersucht werden:
– Ursprung der Masse
– Urkraft
– Rolle der Gravitation u.a.
� Technologie hierf ¨ ur steht jetzt zur Verf ¨ ugung
! aufregende Zeiten!
K. Desch Mit dem Teilchenbeschleuniger TESLA auf der Suche nach dem Bauplan des Universums, 18/12/2001 Seite 42