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Physik-Symposium 2019

Jenseits des Standardmodells?
Was wir über Elementarteilchen wissen – und was nicht

Vortrag von Prof. Dr. Robert Harlander

Die Physik aller bekannten Elementarteilchen, vom Elektron über die Quarks bis zum Higgs-Boson, folgt strengen, wohldefinierten Gesetzen, die sich in einem mathematischen Schema zusammenfassen lassen: dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik. Vor über 50 Jahren konzipiert, hat es bislang alle experimentellen Tests auf mögliche innere Widersprüche bestanden. Allerdings weiß man, dass es unvollständig ist: Es beschreibt nur drei der vier fundamentalen Wechselwirkungen — alle Versuche, die Gravitation mit einzubeziehen, sind bislang gescheitert.

Ebensowenig kann es die Beobachtungen erklären, die auf die Existenz von Dunkler Materie oder Dunkler Energie schließen lassen. Darüber hinaus erscheint das Standardmodell wie aus willkürlich verbundenen Komponenten zusammengesetzt, und doch führen schon kleine Änderungen zu inneren Widersprüchen.

Der Vortrag gibt einen Überblick über das Standardmodell, seine Doppelrolle als erfolgreiche Theorie und vorläufiges Modell, und die Situation, die sich daraus für die heutige Teilchenphysik ergibt.