DFG bewilligt neue Forschungsgruppe im Bereich der Quantenfeldtheorie
Streuamplituden beschreiben die Wechselwirkungen zwischen Elementarteilchen und sind von zentraler Bedeutung für unser Verst?ndnis der fundamentalen Naturkr?fte – der elektromagnetischen, der starken und schwachen Kernkraft, sowie der Gravitation. Eine Gruppe führender theoretischer Physiker*innen hat sich zusammengeschlossen, um die Grundlagen von Streuamplituden - fundamentalen Gr??en in der Quantenfeldtheorie - zu erforschen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) f?rdert die neue Forschungsgruppe "Modern Foundations of Scattering Amplitudes“ unter der Leitung von Prof. Dr. Claude Duhr von der Universit?t Bonn für vier Jahre mit einer Summe von etwa 4 Millionen Euro. Ma?geblich beteiligt sind auch Forschende der Humboldt-Universit?t zu Berlin (HU): Prof. Dr. Valentina Forini und Prof. Dr. Jan Plefka, vom Institut für Physik, die ihre Expertise in den Bereichen Quantenfeldtheorie, Stringtheorie und Gravitationsphysik einbringen.
Die Forschungsgruppe wird innovative Methoden entwickeln, um die komplexen mathematischen Objekte zu berechnen und ihre zugrundeliegende Struktur zu entschlüsseln. Zu den Hauptzielen geh?ren die Erforschung neuartiger geometrischer Ans?tze zur Beschreibung von Streuamplituden, die Untersuchung verborgener Symmetrien und Dualit?ten in Quantenfeldtheorien, die Entwicklung effizienter Berechnungsmethoden für Mehrschleifen-Feynman-Integrale und die Anwendung von Techniken aus der Streuamplitudenforschung auf die Gravitationswellenphysik.
Die gewonnenen Erkenntnisse werden nicht nur das fundamentale Verst?ndnis der Naturgesetze erweitern, sondern auch direkte Anwendungen in der Teilchen- und Gravitationsphysik erm?glichen. Dies betrifft zum einen hochpr?zise Vorhersagen für den Ausgang von Streuprozessen am Large Hadron Collider am CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) in Genf, sowie die Berechnung der Gravitationswellenformen aus Begegnungen von schwarzen L?chern und Neutronensternen in unserem Universum, die in modernen Gravitationswellendetektoren gemessen werden.
HU-Professor Jan Plefka wird insbesondere seine Arbeit zu Weltlinien-Quantenfeldtheorien einbringen, die innovative Ans?tze für die Gravitationswellenphysik liefert. Prof. Forini wird ihre Expertise in der Anwendung von Unitarit?tstechniken auf gekrümmte Raumzeiten, insbesondere Anti-de-Sitter-R?ume, beisteuern. Die Forschungsgruppe vereint Expertinnen und Experten aus verschiedenen Bereichen der theoretischen und mathematischen Physik von sechs führenden deutschen Forschungseinrichtungen sowie der University of Hertfordshire (UK). Durch die enge Zusammenarbeit und den Austausch von Ideen sollen bahnbrechende Fortschritte in diesem wichtigen Forschungsgebiet erzielt werden.
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Prof. Dr. Jan Plefka
Institut für Physik der Humboldt-Universit?t zu Berlin
DFG-Forschungsgruppe 5582 "Modern Foundations of Scattering Amplitudes"