Elementarteilchenphysik bei höchster Energie und höchster Präzision

Das Graduiertenkolleg bündelt die Ausbildung von Doktorandinnen und Doktoranden im Bereich der experimentellen und theoretischen Elementarteilchenphysik bei höchsten Energien (LHC) und höchster Präzision (KATRIN, Belle). Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) schließt es mit dem Fokus auf terrestrische Elementarteilchenphysik an das Ende 2010 ausgelaufene Graduiertenkolleg „Hochenergiephysik und Teilchenastrophysik“ an.

Forschungsprofil

Das Forschungsprofil dieses Kollegs orientiert sich an den neuesten Entwicklungen in der experimentellen und theoretischen Elementarteilchenphysik, an denen die Karlsruher Gruppen stark beteiligt sind.

Experimentelle Forschung

Dazu gehören

• Experimente am Large Hadron Collider (LHC), der seit März 2010 höchste Energien erschließt,
• das Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN) und
• die Präzisionsexperimente an Belle in Tsukuba, Japan.

Damit werden wir bei Energie und Präzision physikalisches Neuland betreten: Am LHC suchen wir nach neuen Teilchen wie dem Higgs-Boson und möglichen supersymmetrischen Teilchen; bei Belle können seltene B-Zerfälle studiert werden, und das KATRIN-Experiment zielt auf die absolute Bestimmung der Neutrinomasse ab. Weitere wichtige Aspekte unserer Arbeit sind die Entwicklung von verbesserten Analysemethoden und Detektoren im Bereich der LHC- und der Flavourphysik.

Theoretische Forschung

Ein Schwerpunkt der theoretischen Forschung am KIT sind neue Methoden zur Berechnung höherer Ordnungen der Störungstheorie und ihre Anwendung zur präzisen Vorhersage von Observablen im Standardmodell und seinen Erweiterungen. Weiter werden in der Theorie Streuprozesse am LHC untersucht. Dabei reicht das Spektrum von verbesserten Vorhersagen in der Higgs-Physik bis zu Berechnungen für die Suche nach neuen Teilchen aus z.B. supersymmetrischen Theorien und Untersuchungen zur Vereinheitlichung aller Kräfte.

Nachwuchsförderung

Die Beteiligung an diesem Programm bietet für die Ausbildung und Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses einzigartige Möglichkeiten: Sie entspringen zum einen unserer Interdisziplinarität, im Austausch zwischen Theorie und Experiment und dem Wechselspiel zwischen anwendungs- und grundlagenorientierter Forschung. Zum anderen bieten wir Internationalität, durch die Einbindung in internationale Kollaborationen, ein EU-Netzwerk und ein international ausgerichtetes Gastwissenschaftlerprogramm.

Doktorand/inn/en werden durch ein strukturiertes und regelmäßig angebotenes Lehrprogramm an aktuelle Themen der Forschung herangeführt, um ihre Arbeiten unter optimalen Rahmenbedingungen durchführen zu können. Das Kolleg ist aufgrund der wissenschaftlichen Fragestellung international vernetzt.

[1] picture by: nasebaer (www.flickr.com), Copyright: creative commons (by, nc ,nd)