Supersymmetrie

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Mithilfe des Standardmodells ist es möglich, die meisten Phänomene in der Teilchenphysik zu beschreiben. Seit seiner Entwicklung durch Glashow, Weinberg und Salam in den 1960er Jahren wurde es von zahlreichen Experimenten bestätigt. Es gibt allerdings fundamentale Grenzen des Standardmodells, so ist beispielsweise die Gravitation nicht integriert, und es gibt keine Erklärungen für das Phänomen der Dunkle Materie, das Hierachieproblem oder die Masse der Neutrinos.

Diese Schwierigkeiten führten zur Entwicklung einer Vielzahl an Theorien, die das Standardmodell ersetzen bzw. erweitern sollen. Die Supersymmetrie (SUSY) ist eine dieser hypothetischen Theorien. Sie entstand in den 1970er Jahren bei Suche nach weiteren Symmetrien im Standardmodell, speziell bei der Suche nach Symmetrien zwischen Bosonen und Fermionen. Dank ihrer Fähigkeit, viele offene Fragen der Teilchenphysik zu lösen, handelt es sich bei der Supersymmetrie um eine der populärsten und am besten motivierten Theorien zur Erweiterung des Standardmodells.

In unserer Gruppe suchen wir u.a. nach resonanter Erzeugung supersymmetrischer Teilchen in R-Paritätsverletzenden (RPV) Szenarien, die eine einfach nachzuweisende Signatur im Detektor hinterlassen (Elektron+Myon, Elektron+Tau oder Myon+Tau). Solche Signaturen können neben RPV SUSY auch in anderen Theorien auftreten, insbesondere in solchen, die eine Verletzung der Leptonzahl möglich sagen; das können z.B. sogenannte Quantum Black Holes sein, oder auch Modelle mit neuen schweren Eichbosonen.

Daneben suchen wir auch nach Anzeichen von RPV SUSY in Ereignissen mit gleichgeladenen Leptonen (mu+mu+ usw.), die bei der Produktion von supersymmetrischen Partnern von Elektron und Myon entstehen können.

Weitere Informationen: CMS-EXO-16-001, CMS-EXO-13-002, CMS-SUS-14-018, CMS-SUS-13-005