ATLAS, einer der Teilchendetektoren des Large Hadron Collider (LHC), CERN. Copyright: CERN/ Maximilien Brice

Kontakt

Helmholtz-Allianz „Physik an der Teraskala“:

Laufzeit:

Juli 2007 bis Dezember 2012

Fördersumme:

25 Mio. Euro

Sprecher: 

Dr. Ties Behnke (DESY) und Prof. Dr. Peter Mättig (Universität Wuppertal)

Helmholtz-Zentren:

DESY, Forschungszentrum Karlsruhe

Partnerinstitute:

Max-Planck-Institute für Physik

Universitäten:

Aachen, HU Berlin, Bonn, Dortmund, Dresden, Freiburg, Gießen, Göttingen, Hamburg, Heidelberg, Karlsruhe, Mainz, LMUMünchen, Regensburg, Rostock, Siegen, Würzburg, Wuppertal

www.terascale.de

Helmholtz-Allianz „Physik an der Teraskala“

Was geschah beim Urknall? Woraus besteht das Universum? Woher kommt die Masse? Wo ist die Antimaterie, die beim Urknall entstanden sein muss? Dies sind einige der Fragen, die Physiker aus aller Welt mit Hilfe des weltweit leistungsstärksten Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider (LHC) am Forschungszentrum CERN in Genf beantworten wollen. Mit dem geplanten International Linear Collider (ILC) sollen die Ergebnisse, die am LHC gewonnen wurden, weiter erforscht und verfeinert werden. Die Position von Teilchenphysikern deutscher Universitäten und Forschungszentren in diesem internationalen Umfeld des LHC und des ILC zu stärken, ist Ziel der Helmholtz-Allianz „Physik an der Teraskala“.

Durch diese Helmholtz-Allianz ist seit 2007 ein gut funktionierendes Netzwerk entstanden, bestehend aus den Helmholtz-Zentren DESY und Forschungszentrum Karlsruhe sowie 18 deutschen Universitäten und dem Max-Planck-Institut für Physik in München. Die Allianz vernetzt über Deutschland verteilte Infrastrukturen mit dem Expertenwissen der Forschungseinrichtungen und Universitäten und bringt diese Kompetenzen in die Untersuchungen zur Struktur der Materie an Teilchenbeschleunigern mit höchsten Energien ein. Ihre vier Standbeine sind Physikanalyse, Grid Computing, Detektorentwicklung sowie Beschleunigerentwicklung. Ergänzend kommen gemeinsame Aktivitäten wie die Organisation von Young Investigator Groups, Fellowships und Outreach hinzu.

Der Helmholtz-Allianz „Physik an der Teraskala“ ist es in den zwei Jahren seit ihrer Gründung gelungen, einen international sichtbaren und aktiven Part bei den Forschungsprogrammen am LHC einzunehmen. Die Allianz entwickelt Strukturen und fördert Zusammenarbeit in Deutschland, die über einzelne Standorte hinausgehen und die Theorie und Experiment verbinden. Das Zusammenspiel von Eigenmitteln und Förderung im Rahmen der Helmholtz Allianz hat es ermöglicht, Expertisen und Infrastrukturen lokal weiterzuentwickeln, um sie allen Partnern zur Verfügung zu stellen. Beispiele sind die verteilte Computing-Infrastruktur, das Analyse-Zentrum und ein gemeinsames über Deutschland verteiltes Detektor-Labor. Die so geschaffene Grundlage stärkt die vor allem durch BMBF-Mittel geförderte Forschung am LHC erheblich und hat die Rolle der beteiligten Gruppen gestärkt.

In dieser Allianz spielt DESY in allen Bereichen eine zentrale Rolle bei der Unterstützung der Teilchenphysik in Deutschland. So stellt DESY im Rahmen der National Analysis Facility eine gemeinsame Analyseplattform für die LHC- und ILC Experimente zur Verfügung,  unterstützt durch ein Analyse-Zentrum die Forschung an strategisch wichtigen Punkten sowie die Ausbildung junger Teilchenphysikerinnen, und stellt Kernkompetenz und Infrastruktur im Bereich Detektorentwicklung und Entwicklung von hochenergetischen Beschleunigern bereit.

Die Forschungsarbeiten zu den Grundlagen der Materie und deren Struktur finden am LHC am CERN und mit Blick auf den geplanten International Linear Collider ILC statt. Der LHC wird in den Teilchenkollisionen mit Energien von bis zu sieben Tera-Elektronenvolt (Tera bedeutet 10¹²) neue Einblicke in die Kräfte zwischen Elementarteilchen und in den Aufbau der Materie gewinnen. Bei diesen Energien, so die Erwartung der Physiker, sollte es möglich werden, Lücken des Standardmodells der Teilchenphysik aufzuklären und erstmals das Higgs-Boson nachzuweisen, das bislang nur theoretisch vorhergesagt wurde. Das Higgs-Boson verleiht anderen Teilchen Masse und spielt damit eine Schlüsselrolle.

Andreas Schulze

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