Züricher Physiker erhält ERC Grant für revolutionäre Teilchenforschung

Züricher Physiker erhält ERC Grant für revolutionäre Teilchenforschung

Dr. Vasily Sotnikov vom Physik-Institut der Universität Zürich wurde mit einem prestigeträchtigen ERC Starting Grant ausgezeichnet. Dieser Grant zielt darauf ab, die Zusammenarbeit mit Forschungsgruppen der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) zu verstärken. Im Rahmen seines Projekts „HiNPrecise“ wird er sich mit der Entwicklung neuer Berechnungsmethoden für Teilchenstreuung beschäftigen.

Streuamplituden sind ein zentrales Element in der Quantenfeldtheorie und liefern entscheidende Vorhersagen für Teilchenstreuung. Diese Vorhersagen sind insbesondere für präzise Messungen am Large Hadron Collider (LHC) am CERN von Bedeutung. Der LHC ist der derzeit leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt und spielt eine entscheidende Rolle bei der Erforschung fundamentaler physikalischer Fragen.

Fokus auf Higgs-Boson

Ein Schwerpunkt von Sotnikovs Forschung wird das Higgs-Boson sein, dessen Eigenschaften noch weitgehend unerforscht sind. Die präzise Untersuchung der Wechselwirkungen des Higgs-Bosons mit anderen Teilchen ist entscheidend, um den Mechanismus der elektroschwachen Symmetriebrechung zu testen. Das Projekt HiNPrecise strebt an, leistungsstarke numerische Werkzeuge für die Hochenergiephysik bereitzustellen und dabei mathematische und physikalische Strukturen in Streuamplituden darzustellen.

Aktuell sind die theoretischen Werkzeuge, die den Physikern zur Verfügung stehen, unzureichend, um den Anforderungen zukünftiger Messgenauigkeiten gerecht zu werden. Der LHC, seit seiner Inbetriebnahme im Jahr 2011, hat bereits weitreichende Entdeckungen gemacht, wie beispielsweise die Auffindung des Higgs-Bosons im Jahr 2012.

Vorbereitung auf die Zukunft

In den kommenden Jahren wird der LHC modernisiert, um eine größere Datenmenge sammeln zu können. Die kürzlich durchgeführten Protonenkollisionen bei bisher unerreichten Energien von bis zu 7 TeV ermöglichen es, die Bedingungen des Universums nur zehn Millionstel Sekunden nach dem Urknall zu simulieren. Diese extremen Bedingungen lassen eine Materieform entstehen, die nur theoretisch im Standardmodell der Teilchenphysik beschrieben wird.

Dr. Andre Mischke, Period Run Coordinator der ALICE-Kollaboration, hebt hervor, dass durch diese Experimente korrelierte schwere Quark-Teilchen als empfindliche Indikatoren für die dynamischen Eigenschaften des Quark-Gluon-Plasmas dienen können. Die Beobachtungen am LHC werden uns helfen, die Physik jenseits des Standardmodells besser zu verstehen.

Ein vielversprechender Werdegang

Dr. Sotnikov hat Physik an der Universität Moskau studiert und 2019 an der Universität Freiburg promoviert, wo seine Doktorarbeit mit summa cum laude bewertet wurde. Zuvor arbeitete er am Max-Planck-Institut für Physik sowie an der Michigan State University. Seit 2022 bekleidet er die Position des Senior Research Associate an der Universität Zürich.

Die ERC Starting Grants fördern herausragende Forschende, die sich in der Anfangsphase ihrer Karriere befinden, um innovative Forschungsvorhaben voranzubringen. Die Initiative „HiNPrecise“ könnte somit einen bedeutenden Beitrag zur künftigen Entwicklung der Hochenergiephysik leisten und das Verständnis über die fundamentalen Wechselwirkungen der Materie erheblich vertiefen.

Der LHC wird in den kommenden Jahren eine Schlüsselrolle bei der Untersuchung neuer Kräfte und Materieformen spielen. Forscher wie Prof. Dr. S. Dittmaier und Prof. Dr. G. Herten an der Universität Freiburg arbeiten an der Schnittstelle zwischen theoretischer und experimenteller Physik und tragen zur Erforschung von Elementarteilchen und den Gesetzen des Universums bei, die möglicherweise über das Standardmodell hinausgehen und neue physikalische Konzepte erschließen.

Zusammengefasst, die Kombination von hochentwickelter Theorie und präzisen Experimenten könnte in den nächsten Jahren einige der grundlegendsten Fragen der Physik beantworten und uns ein tieferes Verständnis über die Struktur des Universums vermitteln.