1,2 Mill. Euro für Quark-Forschung
Die Meldung ist taufrisch, das Thema komplex und die Freude an der Universität Siegen groß: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) wird in der theoretischen Elementarteilchenphysik eine neue Forschergruppe zum Thema „Quark Flavour Physics and effective Field Theories“ einrichten.
Geforscht wird erst einmal für die Dauer von drei Jahren. Dafür stehen rund 1,2 Mill. Euro zur Verfügung. Zudem besteht die Option, die Forschergruppe für drei weitere Jahre zu verlängern.
Die neue Forschergruppe hat die elementaren Bausteine der Materie, die Quarks, zum Gegenstand. Nach derzeitigem Kenntnisstand gibt es sechs unterschiedliche Quark-Sorten, sogenannte „Flavours“ (engl. Flavour = Geschmack), die in den Experimenten der Elementarteilchenphysik am CERN in Genf, aber auch am SLAC (Stanford Linear Accelerator Laboratory) in Stanford (USA) und am KEK (High Energy Accelerator Research Organisation) in Tsukuba (Japan) beobachtet werden. Aus den Wechselwirkungs- und Umwandlungsprozessen von Quarks verschiedener „Flavours“ können wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, unter anderem zu so tiefgehenden Fragen, woher der Überschuss von Materie relativ zur Antimaterie im Universum kommt, und wie die Teilchen ihre Massen erhalten. In der Forschergruppe soll auch der Zusammenhang der „Quark Flavours“ mit der kürzlichen Entdeckung am LHC (Large Hadron Collider), die sehr wahrscheinlich das schon lange vermutete Higgs-Teilchen ist, untersucht werden.
Die in der Forschergruppe zugrundeliegenden theoretischen Methoden sind eine Kombination aus Quanten- und Relativitätstheorie, die sogenannte Quantenfeldtheorie. Die Beschreibung der Natur bei kleinsten Abständen erfolgt im Rahmen des sogenannten Standardmodells der Elementarteilchenphysik, was eine auf Symmetrien basierende Quantenfeldtheorie ist. Dieses Modell ist sehr erfolgreich, es wird aber angenommen, dass es (unter anderem wegen seiner relativ großen Zahl von Parametern) nicht die fundamentale Theorie der Natur darstellt. In der neuen Forschergruppe sollen deshalb auch Rechnungen durchgeführt werden, die präzise Vorhersagen von Prozessen der verschiedenen Quark-Flavours machen. Zusammen mit den laufenden Experimenten am CERN und am KEK könnten damit erste Hinweise auf eine noch fundamentalere Theorie als das Standardmodell gefunden werden. Projektleiter der Forschergruppe ist Prof. Dr. Thomas Mannel, auch Prorektor für strategische Hochschulentwicklung der Universität Siegen. Mitglieder der Forschergruppe sind zudem Prof. Dr. Thorsten Feldmann, Prof. Dr. Alexander Khodjamirian. Dr. Tobias Huber sowie Dr. Björn Lange und als Vertreterin der TU Dortmund Prof. Dr. Gudrun Hiller. Zudem gehören der Gruppe zwei Gastprofessoren an: Prof. Dr. Alexej Pivivarov ( Inst. for Nuclear Research, Moskau) und Prof. Dr. Nikolaj Uraltsev (St. Petersburg Inst. for Nuclear Research).
Der Bewilligung ist ein zweistufiger Begutachtungsprozess vorausgegangen, in dem zuerst eine Projektsskizze von der DFG schriftlich begutachtet wurde. Nachdem dieses Gutachten sehr positiv ausgefallen war, wurden die Antragsteller ermutigt, einen Vollantrag auszuarbeiten. Diesen Vollantrag hat eine internationale Gutachtergruppe in Hinblick auf dessen wissenschaftliche Exzellenz „vor Ort“ in Siegen am 23. und 24. Juli begutachtet und bereits zu diesem Zeitpunkt mündlich eine Förderempfehlung abgegeben, die mittlerweile auch schriftlich vorliegt. Neben den beteiligten Wissenschaftlern zeigte sich auch Rektor Prof. Dr. Holger Burckhart über diese positive Nachricht hocherfreut: „Ich freue mich sehr über diesen Erfolg, der einerseits deutlich auf die starke Tradition der Grundlagenforschung in der Naturwissenschaften und dabei speziell der Physik an der Universität Siegen verweist, und andererseits die individuelle Leistung der Antragsteller besonders unterstreicht. Prof. Mannel hat hierzu neben seinen Tätigkeiten in Forschung und Lehre sowie als Prorektor Großartiges geleistet.“ Mit der Einrichtung einer DFG Forschergruppe an der Universität Siegen gibt es nun neben den beiden Graduiertenkollegs ein weiteres, DFG-finanziertes koordiniertes Programm.