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Gravitationstheorie

Auf den Spuren der Gravitationskraft

17 Teilchen, die die Welt erklären: Das Standardmodell der Physik beschreibt den Aufbau von Materie und die Grundkräfte, die zwischen den Materieteilchen wechselwirken. Die Kräfte werden von Austauschteilchen (Eichbosonen) übertragen: Photonen vermitteln die elektromagnetische, Gluonen die starke und W- sowie Z-Bosonen die schwache Wechselwirkung. Für die vierte fundamentale Wechselwirkung, die Gravitation, ist bisher kein Austauschboson nachgewiesen worden. Für dieses bis dato noch nicht nachgewiesene Teilchen haben Physiker den Begriff „Graviton“ geprägt.

Albert Einstein definierte die Gravitation in der Allgemeinen Relativitätstheorie als geometrische Eigenschaft der Raumzeit, die von Masse oder Energie gekrümmt wird. Seine Theorie beschreibt das Graviton als masseloses Teilchen mit der Spin-Zahl 2 – im Gegensatz zu den bekannten Eichbosonen, deren Spin 1 beträgt.

Massive Spin-2-Teilchen

Die Mitglieder der Gruppe „Gravitationstheorie: Massive Spin 2-Felder“ befassen sich mit erweiterten Gravitationstheorien. Im Mittelpunkt stehen dabei Teilchen mit Spin-Zahl 2, die im Unterschied zu Einsteins Theorie Masse besitzen. Ein massives Teilchen mit Spin 2 würde gewissermaßen eine Lücke füllen.

Denn im Standardmodell gibt es Theorien mit niedrigeren Spin-Zahlen sowohl in masseloser als auch in massiver Form. Die entsprechenden Teilchen konnten experimentell nachgewiesen werden. Beispiele für die Spin-Zahl 1 sind das masselose Photon beziehungsweise die massiven W- und Z-Bosonen.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten daran, das mathematische Fundament für eine Gravitationstheorie mit massiven Spin-2-Teilchen zu errichten. Sie untersuchen außerdem, wie sich ein solches Teilchen auf bestehende Modelle der Teilchenphysik und der Kosmologie auswirken könnte.

Mehr Informationen zur Gruppe "Gravitationstheorie: Massive Spin-2-Felder"

Gruppenmitglieder

Name Funktion Durchwahl Büro www

Caravano, Angelo

PhD-Student 321 318

Errasti Diez, Veronica, Dr.

Postdoc 427 336

Gording, Brage

PhD-Student 201 327

Kudrin, Vera

Secretary 334 308

Lueben, Marvin

PhD-Student 427 336

Lüst, Dieter, Prof. Dr.

Director 282 317

Markou, Chrysoula, Dr.

Postdoc 206 312

Mendez, Julio, Dr.

Postdoc 427 336

Sturm, Annette

Secretary 482 307

Schlüsselpublikationen

Heavy spin-2 Dark Matter
Eugeny Babichev, Luca Marzola, Martti Raidal, Angnis Schmidt-May, Federico Urban, Hardi Veermäe, Mikael von Strauss
JCAP 1609 (2016) no.09, 016
DOI: 10.1088/1475-7516/2016/09/016/meta
inspirehep.net/record/1475431

Recent developments in bimetric theory
Angnis Schmidt-May (Zurich, ETH) , Mikael von Strauss (Paris, Inst. Astrophys.)
J.Phys. A49 (2016) no.18, 183001
DOI: 10.1088/1751-8113/49/18/183001
https://inspirehep.net/record/1407461

Bimetric gravity is cosmologically viable
Yashar Akrami, S.F. Hassan, Frank Könnig, Angnis Schmidt-Ma, Adam R. Solomon
DOI: 10.1016/j.physletb.2015.06.06
inspirehep.net/record/1356228