Quantenfeldtheorie und Streuamplituden

Aus welchen Grundbausteinen besteht die Natur? Welche Kräfte halten sie zusammen? Diese Fragen bilden den Kern der Elementarteilchenphysik. Theoretische Physikerinnen und Physiker erforschen, wie Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen beschrieben werden können. Es gibt mehrere konkrete Hinweise dafür, dass wir bisher nur einen Teil des Bildes kennen.

Um herauszufinden, welche Bestandteile fehlen und wie sich das Bild vervollständigen lässt, sind die Forscher auf Anhaltspunkte aus experimentellen Beobachtungen angewieisen. Der wissenschaftliche Ansatz besteht darin, experimentelle Daten mit theoretischen Vorhersagen zu vergleichen. Letzteres erfordert das Verständnis der Quantenfeldtheorie, die dem Modell für die bekannten Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen zugrunde liegt.

Im Forschungsschwerpunkt Amplituden geht es um das Verständnis und die Berechnung von Wahrscheinlichkeiten von Streuprozessen in der Quantenfeldtheorie. Diese sind die grundlegenden Bausteine für Wirkungsquerschnitte, die an Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider (LHC) am CERN in Genf gemessen werden können.

Streuamplituden haben neben dem phänomenologischen Aspekt auch faszinierende mathematische Eigenschaften. Sie erfüllen eine Reihe physikalischer Bedingungen und weisen offensichtliche und versteckte Symmetrien auf. Mitunter können die Amplituden einzig und allein aus ihrer Symmetrie und ihren analytischen Eigenschaften bestimmt werden. Viele moderne Berechnungsverfahren für die Amplituden basieren genau auf solchen strukturellen Erkenntnissen.

Schlüsselbegriffe zur Forschungsausrichtung der Gruppe:

  • Streuamplituden von Elementarteilchen
  • Feynman-Integrale, Differentialgleichungen und spezielle Funktionen
  • Infrarot-Divergenzen in der Quantenfeldtheorie
  • Konforme Symmetrie und Supersymmetrie
  • AdS/CFT-Korrespondenz, N = 4 super Yang-Mills Theorie

Aktuelle Meldungen

08.08.2023

Der Workshop „Current Topics in Fundamental Physics“ bringt am 16. August 2023 Expert*innen aus theoretischer Teilchenphysik, Kosmologie und Mathematik zusammen, um sich über die neuesten Entwicklungen an der Schnittstelle dieser drei Forschungsgebiete auszutauschen. 

Die Grundlagenphysik…

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05.07.2022

Was hält die Welt zusammen? Prof. Nima Arkani-Hamed, theoretischer Physiker vom Institute for Advanced Study (IAS), Princeton, und Prof. Armin Nassehi, Soziologe an der LMU München, geben Antworten auf diese Frage - und einen Blick in die Zukunft der Wissenschaft.

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09.03.2021

Theoretische Teilchenphysiker*innen vergleichen Feynman-Integrale manchmal mit “Bestien”, wild und unberechenbar. Drei Physikern ist es nun gelungen, die wilden Tiere teilweise zu zähmen und zwar mit Hilfe der Mathematik. Ihre wissenschaftliche Errungenschaft verspricht Erleichterungen für die…

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26.08.2019

Theoretische Teilchenphysiker*innen sind nicht fürs Einfache bekannt – vielmehr für ihr komplexes Forschungsfeld. Und doch ist das Einfache genau das, wonach Teilchenphysiker*innen streben. Den Forscherinnen und Forschern in der Quantenfeldtheorie-Gruppe um Prof. Dr. Johannes Henn am…

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31.07.2018

Der theoretische Physiker Johannes M. Henn wurde als neuer Direktor ans Max-Planck-Institut für Physik berufen. Der 37-jährige Wissenschaftler erforscht Streuamplituden, mit denen sich Beschleunigerexperimente präzise beschreiben lassen. Henn zählt zu den weltweit führenden Experten in diesem…

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Gruppenmitglieder

E-Mail-Adresse: E-Mail@mpp.mpg.de
Telefonnummer: +49 89 32354-Durchwahl
Name Funktion E-Mail Durchwahl Büro
Carrôlo, Sérgio scarrolo 201 327
Ditsch, Sara Student ditsch 293 Bibliothek
Flieger, Wojciech, Dr. Postdoc flieger 427 336
Henn, Johannes, Prof. Dr. Director henn 420 320
Kudrin, Vera Secretary vkudrin 334 308
Lagares, Martín PhD Student lagares 267 324
Lim, Jungwon PhD Student wonlim 317 335
Manashov, Alexander, Dr. Postdoc manashov 405 334
Matijašić, Antonela PhD Student amatijas 201 327
Mazzucchelli, Elia PhD Student eliam 200 321
Miczajka, Julian, Dr. Postdoc miczajka 405 334
Ohrberg Schreiber, Anders, Dr. Postdoc ohrbergs 427 336
Raman, Prashanth Postdoc praman 317 335
Salvatori, Giulio, Dr. Postdoc giulios 200 321
Scholtes, Sorana Communication & Outreach scholtes 434 325
Torres Bobadilla, William Javier, Dr. Postdoc torres 317 335
Vazão, Francisco PhD Student fvvazao 200 321
Zhang, Shun-Qing, Dr. Postdoc sqzhang 405 334