1 Feb 2008 Kosmologie, WS 07/08 Prof. W. de Boer 1

Vorlesung 12:

Roter Faden:

1. Baryon Asymmetrie2. Grand Unified Theories3. Vereinheitlichung aller Kräfte4. Nachweis der Supersymmetrie

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Was ist eine

Große Vereinheitlichte Theorie(Grand Unified Theorie, GUT)

Was ist Supersymmetrie?

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Be aware: more phase transitions than GUT one, e.g. Electrow. one.Hence many models to explain Baryon Asym.

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Proton decay expected in GUT’s

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Proton decay

Without R-parity fastProton decay!

R-Parity

Only possible interactions of Lightest Supersymmetric Particle (LSP) withmatter: elastic scattering or production of squarks or sleptons, since at eachvertex there should be always to SUSY particles to get R=+1

q qZ,h,A

q

q q

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Some production diagrams

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Teilchenmassen 100 - 2000 GeV !

Supersymmetry

Symmetrie zwischen

Fermionen Bosonen(Materie) (Kraftteilchen)

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Gauge Coupling Unification in SUSY

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Running of Strong Coupling Constant

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Fundamental Questions in Physics

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Example of SUSY production and decay chain

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Main SUSY signature: missing energy

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Prinzip eines Teilchendetektors

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e+ e-

Spurdetektor

Magnetspule

Hadronkalorimeter

Elektronkalorimeter

Myonkammern

Photon

Elektron

Quark Jet

Myon (hohe Energie)

(mittlere Ene.)

(kleine Energie)

Prinzip eines Teilchendetektors

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CMS Collaboration

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Pixel endcap disks

214m2 of silicon sensors11.4 million silicon strips65.9 million pixels in final configuration!

The Tracker

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Modell des AMS-02 Detektors auf der ISS

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• Hochenergetische Teilchen fliegen durch AMS

• Dabei wechselwirken sie mit unterschiedlichen Detektoren

• Mit den Informationen aus allen Detektoren lassen sich die Teilchen dann identifizieren

AMS-02 Detektor

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Particle identification techniques

300 GeV

TRD

TOF

Tracker

RICH

Calorimeter

e- e+ p He