Elementarteilchenphysik:Neue Emmy Noether-Gruppe zur Untersuchung der Struktur der Materie an der Universität Hamburg

Das Emmy Noether Programm fördert Nachwuchswissenschaftler und Nachwuchswissenschaftlerinnen, indem es die Leitung einer eigenen Nachwuchsgruppe ermöglicht. Für einen Zeitraum von bis zu fünf Jahren werden insgesamt 4 Personen Grundlagenforschung in der Elementarteilchenphysik betreiben und zum Thema „Suche nach einer vierten Fermion Generation mit dem CMS Detektor am ‚Large Hadron Collider‘“ arbeiten.

Für das Forschungsvorhaben nutzt die Gruppe den weltgrößten Teilchenbeschleuniger, den Large Hadron Collider LHC am CERN in Genf. Am LHC werden seit Ende 2009 Protonen mit der bislang höchsten Energie zur Kollision gebracht. Die dabei entstehenden neuen Teilchen werden mit vier gigantischen Detektoren gemessen. An einem dieser Detektoren, dem „Compact Muon Solenoid“ (CMS) Detektor, wird Dr. Schmidt mit seiner Gruppe arbeiten. Eingebettet in eine internationale Kooperation von 3000 Wissenschaftlern will die Forschungsgruppe den Nachweis zur Existenz einer vierten Generation – d. h. einer bestimmten „Sorte“ – von Fermionen erbringen. Fermionen sind eine Unterart von Elementarteilchen, den kleinsten bekannten Bausteinen der Materie. Bis heute ist nicht eindeutig geklärt, wie viele verschiedene „Sorten“ von Elementarteilchen existieren und mit welchen mathematischen Modellen diese beschrieben werden können. Vom Teilchenbeschleuniger LHC erwartet Schmidt in den nächsten Jahren fundamentale neue Ergebnisse, die mehr Klarheit über die subatomare Welt verschaffen sollen. Der Nachweis einer vierten Fermion-Generation würde unser Verständnis der Struktur der Materie grundlegend verändern. Aber auch der Beweis, dass eine solche Art von Teilchen nicht existiert, wäre für die Elementarteilchenphysik von höchstem Interesse. Es ist das Ziel dieses Forschungsvorhabens, eine eindeutige Antwort auf diese Frage zu geben.

Dr. Alexander Schmidt studierte und promovierte an der Universität Karlsruhe. Danach folgte eine vierjährige Phase als Postdoc an der Universität Zürich. Er verbrachte mehrere Jahre am CERN in Genf, wo er vor Ort bei der Inbetriebnahme des Experimentes mitwirkte. Er beginnt nun in Hamburg mit dem Aufbau der neuen Nachwuchsgruppe und wird dadurch das Forschungsspektrum des Hamburger Sonderforschungsbereichs 676 („Particles Strings and the Early Universe“) um ein wichtiges Thema erweitern.

Für Rückfragen:

Dr. Alexander Schmidt
Universität Hamburg, Fachbereich Physik
Tel.: 040-8998-2131