Fragerunde: Was kommt nach dem LHC? • Cafe & Kosmos | Stefan Kluth

Fragerunde: Was kommt nach dem LHC? • Cafe & Kosmos | Stefan Kluth

Mit dem Teilchenkarussell im Large Hadron Collider am CERN ist noch lange nicht Schluss: In der aktuellen zweijährigen Wartungsphase wird der LHC modernisiert; ab Mitte der 2020er Jahre soll er zu einer „High-Luminosity“-Variante hochgerüstet werden. Dann werden noch mehr Protonenpakete miteinander kollidieren – was ein deutliches Plus an experimentellen Daten bedeutet. Auch wenn der LHC Physikern weiterhin wertvolle Informationen über die innere Struktur der Materie liefern wird: Schon jetzt ist absehbar, dass Teilchenbeschleuniger mit höheren Energien gebraucht werden, um dem Universum weitere Geheimnisse zu entlocken. Stefan Kluth vom Max-Planck-Institut für Physik erklärt, welche Konzepte aktuell diskutiert werden – und welche Bedeutung diese für die Zukunft der Teilchenphysik haben.

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Was kommt nach dem LHC? • Cafe & Kosmos | Stefan Kluth

Was kommt nach dem LHC? • Cafe & Kosmos | Stefan Kluth

Mit dem Teilchenkarussell im Large Hadron Collider am CERN ist noch lange nicht Schluss: In der aktuellen zweijährigen Wartungsphase wird der LHC modernisiert; ab Mitte der 2020er Jahre soll er zu einer „High-Luminosity“-Variante hochgerüstet werden. Dann werden noch mehr Protonenpakete miteinander kollidieren – was ein deutliches Plus an experimentellen Daten bedeutet. Auch wenn der LHC Physikern weiterhin wertvolle Informationen über die innere Struktur der Materie liefern wird: Schon jetzt ist absehbar, dass Teilchenbeschleuniger mit höheren Energien gebraucht werden, um dem Universum weitere Geheimnisse zu entlocken. Stefan Kluth vom Max-Planck-Institut für Physik erklärt, welche Konzepte aktuell diskutiert werden – und welche Bedeutung diese für die Zukunft der Teilchenphysik haben.

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CERN: LHC, Higgs-Teilchen & zukünftige Forschung • Live im Hörsaal | Michael Hauschild

CERN: LHC, Higgs-Teilchen & zukünftige Forschung • Live im Hörsaal | Michael Hauschild

Michael Hauschild ist Pysiker am Europäischen Forschungszentrum für Teilchenphysik CERN in Genf (Schweiz), an dem der größte Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider LHC betrieben wird. Dort hat er die Entdeckung des Higgs-Teilchens im Juli 2012 unmittelbar miterlebt. In seinem Vortrag werden neben der Vorstellung des CERN mit seinen aktuellen Forschungsgebieten und zukünftigen Forschungseinrichtungen die Grundlagen der Teilchenphysik und des Standardmodells beschrieben. Einen Schwerpunkt wird dabei das Higgs-Teilchen mit seinen Auswirkungen auf unser Verständnis der Physik insbesondere der Erzeugung von Masse bilden.

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Neutrinos: Massenbestimmung durch KATRIN • Cafe & Kosmos | Susanne Mertens

Neutrinos: Massenbestimmung durch KATRIN • Cafe & Kosmos | Susanne Mertens

Das Neutrino ist eines der faszinierendsten Teilchen im Standardmodell der Teilchenphysik. Es fliegt durch Materie hindurch ohne nennenswerte Spuren zu hinterlassen. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Strukturen im frühen Universum. Eines der großen Rätsel, das uns das Neutrino bis heute aufgibt ist seine Masse. Ein neues Instrument soll hier Klarheit bringen: Am 11. Juni 2018 wurde das KATRIN-Experiment eingeweiht. Susanne Mertens vom Max-Planck-Institut für Physik erklärt, wie diese „Neutrinowaage“ funktioniert und welche Schlussfolgerungen sich aus der Neutrinomasse ziehen lassen. Mit ihrer Gruppe fahndet sie außerdem nach sterilen Neutrinos: Diese bisher unbekannte Neutrino-Variante kommt als weiterer Kandidat für Dunkle Materie infrage.

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Belle II Experiment: Phänomene jenseits des Standardmodells • Cafe & Kosmos | Thomas Kuhr

Belle II Experiment: Phänomene jenseits des Standardmodells • Cafe & Kosmos | Thomas Kuhr

Warum gibt es im Universum so viel mehr Materie als Antimaterie? Dieses und andere Phänomene lassen sich mit dem etablierten Standardmodell der Teilchenphysik nicht schlüssig erklären. Führende Wissenschaftler vermuten, dass das Standardmodell in eine umfangreichere Theorie eingebettet werden muss. Um die Phänomene jenseits des Standardmodells zu erklären, wollen die Forscher die Zerfallsprozesse so genannter B-Mesonen detailliert analysieren und deren Zerfallsstatistiken mit den Vorhersagen des Standardmodells vergleichen. Dazu bereitet ein internationales Forscherteam seit Jahren das Belle II-Experiment am Forschungszentrum KEK im japanischen Tsukuba vor. Thomas Kuhr von der LMU und Forscher im Exzellenzcluster Universe schildert Ihnen, wie das Belle II-Experiment funktioniert und was sich letztendlich die Teilchenphysiker davon erwarten.

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