Forschung

Die Untersuchung der fundamentalen Wechselwirkungen und der Bestandteile der Materie ist Teil eines weltweiten Forschungsprogramms, das an einer Vielzahl von experimentellen Einrichtungen verfolgt wird, die entweder bereits Daten sammeln oder im Laufe des nächsten Jahrzehnts in Betrieb gehen werden. PRISMA widmet sich der Beantwortung einer Reihe von zentralen offenen Fragen:
 
  • Worin besteht der Ursprung der Teilchenmassen?
  • Wie ergeben sich die Eigenschaften der gebundenen Zustände aus den fundamentalen Wechselwirkungen?
  • Warum enthält das Universum mehr Materie als Antimaterie?
  • Welchen Phänomenen werden wir jenseits des Standardmodells begegnen?
  • Welcher Natur sind die „dunklen Komponenten“ des Universums?
  • Gelten die fundamentalen Symmetrien exakt auf allen Längenskalen?  

    Das Markenzeichen der Forschung zu fundamentalen Wechselwirkungen an der JGU ist die breite Vielfalt an komplementären Methoden, die eingesetzt werden, um Antworten auf diese Fragen zu erhalten, darunter:

    • Beschleuniger-basierte Experimente
    • Neutrino-Teleskope und Experimente im Bereich der Dunklen Materie
    • Atom- und Ionenfallen
    • Reaktor-basierte Experimente mit kalten und ultrakalten Neutronen  

    PRISMA besteht aus vier miteinander verbundenen Hauptforschungsbereichen, die durch vier zentrale Strukturinitiativen ergänzt werden. Das gemeinsame Ziel dieser einzelnen Bereiche von PRISMA ist es, fundamentale Kräfte und Symmetrien zu untersuchen, ihre Verbindungen zur Existenz neuer Teilchen, die interne Struktur der gewöhnlichen (sichtbaren) Materie, und die Natur der Dunklen Materie und ihre Wechselwirkungen mit dem sichtbaren Sektor zu erforschen. Darüber hinaus profitiert PRISMA von der in Mainz vorhandenen Kompetenz in den Bereichen numerische Methoden und Hochleistungsrechnen und pflegt eine enge Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Rechnergestützte Forschungsmethoden in den Naturwissenschaften an der JGU.  

    Viele der wichtigsten Forschungsziele innerhalb von PRISMA können nur durch die Bündelung von Kompetenzen aus diesen verschiedenen Bereichen und dank der einzigartigen Forschungsumgebung und Infrastruktur in Mainz verfolgt werden.