Hochenergiephysik und Astroteilchenphysik


Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Theoretische Physik

Beschreibung:


Teilchenphysiker am Large Hadron Collider (LHC) am CERN sind heutzutage in der Lage die Eigenschaften massiver Teilchen auf der Erde mit einer Energieauflösung einiger weniger TeV zu bestimmen. In diesem Sinne ist der LHC  das beste Mikroskop auf der Erde.



Hochenergetische Prozesse laufen auch ohne menschliches Zutun im All ab. Beispielsweise erreicht ultrahochenergetische (UHE) kosmische Gammastrahlung Energien um die 1016 eV.



Quantengravitationseffekte sind erst relevant auf der Planck-Skala, d.h. bei etwas 1019 GeV. Dies ist die Energie bei der die Compton-Wellenlänge eines Elementarteilchens seinem Schwarzschildradius entspricht. Dies würde das Teilchen dazu zwingen zu einem Schwarzen Loch zu werden.



Offensichtlich sind die relevanten Energieskalen am LHC um 16 Größenordnungen kleiner als die Planckskala; die Astroteilchen Energieskala unterscheidet sich durch 9 Größenordnungen von der Planckskala. Dennoch scheinen Quantengravitationseffekte in beiden Fällen keine große Rolle zu spielen. Allerdings ist anzunehmen dass wesentlich höher energetische Effekte in den frühen Zeiten des Universums von Relevanz waren. Diese Prozesse könnten noch heute kosmologische Observablen beeinflussen und somit in näherer Zukunft experimentell erfassbar sein.



Zuletzt aktualisiert 2018-24-10 um 15:24