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Teilchenphysik - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

<!DOCTYPE html> <!-- lastmod 20240625_15:53h --> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" lang="de"> <head><meta name="generator" content="ZMS http://www.zms-publishing.com" /> <title>Teilchenphysik - Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY</title> <!-- DESY meta-tags start --> <meta name="MSSmartTagsPreventParsing" content="TRUE" /> <!-- prevent IE smart-tagging --> <meta name="DC.language" content="de" /> <meta http-equiv="content-language" content="de" /> <meta name="publisher" content="Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY" /> <meta name="DC.title" content="Teilchenphysik" /> <meta name="DC.title.alternative" content="Teilchenphysik" /> <meta name="copyright" content="by DESY, http://www.desy.de/html/home/impressum.html" /> <!-- DESY meta-tags end --> <!-- CACHE meta-tags start --> <!-- Expires HAS to be a valid date. Set to past for nocache. 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src="/++resource++desy/images/desy_logo_3c_web.svg" style="width: 89px;" /> </a> </h1> <a id="top" title="nach oben"></a> <h2 class="hidden">Sprungnavigation</h2> <ul class="skip-nav"> <li> <a href="#content" title="zum Inhalt">Zum Inhalt</a> </li> <li> <a href="#mainnav" title="zur Hauptnavigation">Zum Hauptmenu</a> </li> </ul> <h2 class="hidden">Divisions</h2> <ul id="division-nav" class="nav" style="visibility:hidden"> <li class=""> <a title="zu 'Beschleuniger'" href="http://www.desy.de/forschung/beschleuniger/index_ger.html">Beschleuniger</a> </li> <li class=""> <a title="zu 'Forschung mit Photonen'" href="http://www.desy.de/forschung/forschung_mit_photonen/index_ger.html">Forschung mit Photonen</a> </li> <li class="last"> <a title="zu 'Teilchenphysik'" href="http://www.desy.de/forschung/teilchenphysik/index_ger.html">Teilchenphysik</a> </li> </ul> <p id="tagline"> <span>Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY</span><br /> <span>Ein Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft</span> </p> <h2 class="hidden">Desy Global</h2> <a id="mainnav"></a> <ul id="main-nav" class="nav"> <li> <a href="http://www.desy.de" class="home" title="Zu DESY Home"> <dfn>0:</dfn> <span class="">DESY Home</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li class=""> <a href="https://www.desy.de/forschung/index_ger.html" class="forschung_ger" title="Zu Forschung bei DESY"> <dfn>1: </dfn> <span class="selected"></span><span>Forschung</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li class=""> <a href="https://www.desy.de/aktuelles/index_ger.html" class="aktuelles_ger" title="Zu Aktuelle Meldungen und Veranstaltungen"> <dfn>2: </dfn> <span class=""></span><span>Aktuelles</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li class=""> <a href="https://www.desy.de/ueber_desy/desy/index_ger.html" class="ueber_desy_ger" title="Zu Das Forschungszentrum DESY"> <dfn>3: </dfn> <span class=""></span><span>Über DESY</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li class=""> <a href="https://www.desy.de/karriere/index_ger.html" class="karriere_ger" title="Zu Karriere bei DESY"> <dfn>4: </dfn> <span class=""></span><span>Karriere</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li class="last"> <a href="https://www.desy.de/kontakt/index_ger.html" class="kontakt_ger" title="Zu Kontakt"> <dfn>5: </dfn> <span class=""></span><span>Kontakt</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> </ul> <ul class="skip-nav"> <li> <a href="#content-nav" title="zum Untermenü">Zum Untermenü</a> </li> </ul> <form id="cse-search-form" class="search hide-for-small cse-search-box" action="//www.desy.de/suche/"> <input type="hidden" name="cx" value="001514986709699092902:huphnzcwfpo" /> <input type="hidden" name="ie" value="UTF-8" /> <label for="regularInput">Suche: </label> <input type="text" name="q" class="regularInput" id="regularInput" /> </form> <h2 class="hidden">Zielgruppennavigation</h2> <div id="targetgroup-nav"> <ol> <li class="parent"> <a href="http://www.desy.de/infos__services" class="infos" title="zu 'Infos &amp; Services'">Infos &amp; Services &nbsp;<img src="/++resource++desy/images/pfeileunten.jpg" alt="" /></a> <ol> <li><a title="Presse" href="https://www.desy.de/infos__services/presse/index_ger.html">Presse</a><span class="sbh">. </span></li> <li><a title="Stellenangebote" href="https://www.desy.de/infos__services/stellenangebote/index_ger.html">Stellenangebote</a><span class="sbh">. </span></li> <li><a title="Schule" href="https://www.desy.de/infos__services/schule/index_ger.html">Schule</a><span class="sbh">. </span></li> <li><a title="Industrie" href="https://www.desy.de/infos__services/industrie/index_ger.html">Industrie</a><span class="sbh">. </span></li> <li><a title="DESY User" href="https://www.desy.de/infos__services/desy_user/index_ger.html">DESY User</a><span class="sbh">. </span></li> <li><a title="Leichte Sprache" href="https://www.desy.de/infos__services/leichte_sprache/index_ger.html">Leichte Sprache</a><span class="sbh">. </span></li> <li><a title="Gebärdensprache" href="https://www.desy.de/infos__services/gebaerdensprache/index_ger.html">Gebärdensprache</a><span class="sbh">. </span></li> </ol> </li> </ol> </div> <a id="search" title="Suche"></a> <h2 class="hidden">Suchfunktion</h2> <h2 class="hidden">Servicefunktionen:</h2> <ul id="social_bar"> <li> <a rel="me" href="https://helmholtz.social/@DESY" target="_blank" class="mastodon" title="Besuchen Sie uns auf Mastodon"> <span>Mastodon</span> </a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/facebook" class="facebook" title="Besuchen Sie uns auf Facebook"> <span>Facebook</span> </a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/twitter" class="twitter" title="Folgen Sie uns auf Twitter"> <span>Twitter</span> </a> </li> <li> <a href="https://de.linkedin.com/company/desy" class="linkedin" title="LinkedIn"> <span>LinkedIn</span> </a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/youtube" class="youtube" title="YouTube"> <span>YouTube</span> 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id="content-nav2" class="clearfix"> <ul class="nav"> <li> <a href="https://www.desy.de/forschung/beschleuniger/index_ger.html" class=" " title="Zu Beschleuniger"> <dfn>1.1: </dfn> <span>Beschleuniger</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/forschung/forschung_mit_photonen/index_ger.html" class=" " title="Zu Forschung mit Photonen"> <dfn>1.2: </dfn> <span>Forschung mit Photonen</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/forschung/teilchenphysik/index_ger.html" class="selected " title="Zu Teilchenphysik"> <span class="hidden">Standort: </span> <dfn>1.3: </dfn> <span>Teilchenphysik</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/forschung/astroteilchenphysik/index_ger.html" class=" " title="Zu Astroteilchenphysik"> <dfn>1.4: </dfn> <span>Astroteilchenphysik</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/index_ger.html" class=" " title="Zu Anlagen &amp; Projekte"> <dfn>1.5: </dfn> <span>Anlagen &amp; Projekte</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/forschung/kooperationen__institute/index_ger.html" class=" " title="Zu Kooperationen &amp; Institute"> <dfn>1.6: </dfn> <span>Kooperationen &amp; Institute</span> <span class="hidden">.</span></a> </li> </ul> </div> <div class="teaserarea"> </div> </div> <!-- END content-nav --> <div id="content" class="section"><p class="hidden showforprint">URL: https://www.desy.de/forschung/teilchenphysik/index_ger.html</p> <div> <div class="line"> <span class="hidden">.</span> </div> </div> <h2 class="hidden">Breadcrumb Navigation</h2> <ul id="bread-nav" class="nav"> <li> <a href="https://www.desy.de/index_ger.html" title="Home">Home /</a> </li> <li> <a href="https://www.desy.de/forschung/index_ger.html" title="Zu 'Forschung bei DESY'">Forschung /</a> </li> <li> <span title="Sie sind hier: Teilchenphysik">Teilchenphysik</span> </li> </ul> <div id="main-content" class="dsy"> <a id="maincontent" title="maincontent"></a> <img alt="" src="/sites2009/site_www-desy/content/e141261/e143970/Universum_ger.jpg" /> <!-- conditional divs on 'mediacollection' yes/no shall move to own subtemplate --> <div class="section"> <div class="section htmltext-"> </div> <div class="section htmltext-"> <h1 class="desy_headline">Teilchenphysik</h1> <p class="desy_headline" role="doc-subtitle">Wie funktioniert das Universum?</p> </div> <p id="e162278" class="summary">Woraus besteht die Welt in ihrem Innersten, was sind die kleinsten Teilchen der Materie? Seit der Antike gehen Forschende diesen Grundfragen nach. Bei ihrer Suche stießen sie auf immer kleinere Bausteine – erst die Atome, dann Atomkerne, bestehend aus Protonen und Neutronen, schließlich winzige Teilchen namens Quarks. Auch heute ist die Teilchenphysik den grundlegenden Rätseln des Universums auf der Spur: Wie ist das Universum entstanden, und wie hängen die kleinsten Teilchen mit der Entwicklung des Universums und der größten Strukturen in ihm zusammen?</p> <div class="section htmltext-Wide"> <p> Als DESY 1959 gegr&uuml;ndet wurde, war die Erforschung des Aufbaus der Materie aus kleinsten Teilchen die Hauptaufgabe des Zentrums. Im Laufe der Jahrzehnte steuerte es zentrale Erkenntnisse zur Teilchenphysik bei: Mit dem Speicherring PETRA entdeckten Forschende das Gluon &ndash; jenes &bdquo;Klebeteilchen&ldquo;, das die Quarks zu Protonen und Neutronen zusammenschwei&szlig;t und ohne das es keine Atome g&auml;be. Sp&auml;ter durchleuchteten sie mit dem HERA-Beschleuniger die innere Struktur des Protons mit bis dahin unerreichter Pr&auml;zision. Heute wirken die DESY-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler an internationalen Gro&szlig;experimenten in der Schweiz und in Japan mit, suchen in Hamburg nach Dunkler Materie und legen die theoretischen Grundlagen f&uuml;r eine umfassende Beschreibung der Bausteine der Materie und der zwischen ihnen wirkenden Kr&auml;fte.</p> <h2> Auf der Spur der kleinsten Teilchen</h2> <p> DESY-Forschende sind entscheidend an den Gro&szlig;experimenten am leistungsst&auml;rksten Beschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider (LHC) am Forschungszentrum CERN in der N&auml;he von Genf, Schweiz, beteiligt. Im Rahmen der internationalen Forschungsgruppen, die die Experimente ATLAS und CMS betreiben, wirkt DESY an der Entwicklung und am Bau wichtiger Detektorkomponenten mit, unter anderem f&uuml;r die geplante Aufr&uuml;stung des LHC zur Steigerung seiner &bdquo;Luminosit&auml;t&ldquo;, also der Kollisionsrate der Protonen im Beschleuniger. DESY beteiligt sich ebenso am Betrieb der Detektoren und tr&auml;gt wesentlich zur Datenanalyse bei.</p> <p> Im Rahmen des Experiments Belle II am SuperKEKB-Beschleuniger in Japan erforschen DESY-Physikerinnen und -Physiker unter anderem, warum es im Universum mehr Materie als Antimaterie gibt. DESY war mit weiteren deutschen Instituten verantwortlich f&uuml;r Design und Bau des extrem empfindlichen Pixel-Vertexdetektors, der die Spuren der Teilchenzerf&auml;lle unmittelbar am Kollisionspunkt registriert. Auch an der Datenanalyse von Belle II und des Vorg&auml;ngerexperiments Belle wirkt DESY mit.</p> <p> Auf dem DESY-Campus in Hamburg wollen Forschende gleich mit mehreren Experimenten nach Leichtgewichten unter den Teilchen fahnden, die Hinweise auf &bdquo;neue Physik&ldquo; und insbesondere die geheimnisvolle Dunkle Materie liefern k&ouml;nnten. ALPS II schickt auf der Suche nach sogenannten Axionen Laserlicht durch eine Wand, w&auml;hrend IAXO &ndash; mit dem Prototypen BabyIAXO &ndash; nach Axionen aus der Sonne suchen wird. MADMAX soll die Dunkle Materie erkunden, die unsere Galaxie zusammenh&auml;lt. Mit dem Experiment LUXE schlie&szlig;lich wollen DESY-Forschende die Theorie der Quantenelektrodynamik in starken elektromagnetischen Feldern &uuml;berpr&uuml;fen.</p> <h2> Weltweites Computernetzwerk</h2> <p> Teilchenphysikexperimente produzieren enorme Datenmengen. Um diese Datenflut zu bew&auml;ltigen, nutzen Expertinnen und Experten das Grid-Computing, eine Spielart des verteilten Rechnens. Dabei agieren zahlreiche Rechenzentren rund um den Globus gemeinsam &ndash; am Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) zum Beispiel sind mehr als 170 Rechenzentren in &uuml;ber 40 L&auml;ndern beteiligt. DESY spielt eine wesentliche Rolle in diesem globalen Netzwerk. In der Interdisciplinary Data and Analysis Facility (IDAF) mit den Rechneranlagen Tier-2, NAF und Maxwell-Hochleistungscluster stellt DESY gro&szlig;e Rechen- und Speichersysteme f&uuml;r die nationale und international Wissenschaftsgemeinschaft in allen Forschungsbereich des Zentrums bereit.</p> <h2> Theoretische Teilchenphysik</h2> <p> Ohne theoretisches Fundament lassen sich Experimente nicht korrekt interpretieren. Die derzeit beste Beschreibung der uns bekannten Teilchen und Kr&auml;fte liefert das so genannte Standardmodell der Teilchenphysik. Doch das Modell funktioniert nur bei niedrigen Energien und l&auml;sst grunds&auml;tzliche Fragen offen: Woraus besteht die geheimnisvolle Dunkle Materie? Was geschah nach dem Urknall? Gibt es weitere Raum-Zeit-Dimensionen jenseits der uns vertrauten? Die DESY-Theoriegruppe lotet verschiedene M&ouml;glichkeiten aus, konsistente und mit den bisherigen Erkenntnissen vertr&auml;gliche Theorien zu entwickeln, die diese Fragen beantworten und die Teilchen und Kr&auml;fte im Universum im Zuge seiner Entwicklung umfassend beschreiben.</p> </div> <div class="section smallteaser" style="" id="e144210"> <a href='http://fh.desy.de/' target='_self' class='LinkElementInternal' title='Particle Physics' alt='Particle Physics'> <img alt="" src="https://www.desy.de/e141261/e143970/e144210/@@DESYSmallTeaserImage" /> <a href='http://fh.desy.de/' target='_self' class='LinkElementInternal' title='Particle Physics' alt='Particle Physics'> <h2>Particle Physics<!--img src="/++resource++desy/images/internal_link.gif" alt="linkarrow" class="linkarrow"/--></h2> <p>Fachinformationen zur Teilchenphysik bei DESY</p> </a> </a> </div> <div class="section smallteaser" style="" id="e167566"> <a href='http://teilchenzoo.desy.de/videos/' target='_self' class='LinkElementInternal' title='Kurzfilme zur Teilchenphysik' alt='Kurzfilme zur Teilchenphysik'> <img alt="" src="https://www.desy.de/e141261/e143970/e167566/@@DESYSmallTeaserImage" /> <a href='http://teilchenzoo.desy.de/videos/' target='_self' class='LinkElementInternal' title='Kurzfilme zur Teilchenphysik' alt='Kurzfilme zur Teilchenphysik'> <h2>Kurzfilme zur Teilchenphysik<!--img src="/++resource++desy/images/internal_link.gif" alt="linkarrow" class="linkarrow"/--></h2> <p>Unterhaltsam und informativ: Fernsehmoderator Delf Deicke erkundet den Teilchenzoo.</p> </a> </a> </div> <div style="clear:both" class="picturebreak" id="e162997">&nbsp;</div> <div class="section smallteaser" style="height:230px" id="e144212"> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/lhc_experimente/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='LHC-Experimente' alt='LHC-Experimente'> <img alt="" src="https://www.desy.de/e141261/e143970/e144212/@@DESYSmallTeaserImage" /> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/lhc_experimente/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='LHC-Experimente' alt='LHC-Experimente'> <h2>LHC-Experimente<!--img src="/++resource++desy/images/internal_link.gif" alt="linkarrow" class="linkarrow"/--></h2> <p>DESY-Forschende arbeiten an den Experimenten ATLAS und CMS am LHC-Beschleuniger bei CERN in Genf mit</p> </a> </a> </div> <div class="section smallteaser" style="height:230px" id="e159901"> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/belle_ii/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='Belle II' alt='Belle II'> <img alt="" src="https://www.desy.de/e141261/e143970/e159901/@@DESYSmallTeaserImage" /> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/belle_ii/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='Belle II' alt='Belle II'> <h2>Belle II<!--img src="/++resource++desy/images/internal_link.gif" alt="linkarrow" class="linkarrow"/--></h2> <p>DESY ist am Experiment Belle II am SuperKEKB-Beschleuniger bei KEK in Japan beteiligt</p> </a> </a> </div> <div class="section smallteaser" style="height:230px" id="e159871"> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/alps_ii/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='ALPS II' alt='ALPS II'> <img alt="" src="https://www.desy.de/e141261/e143970/e159871/@@DESYSmallTeaserImage" /> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/alps_ii/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='ALPS II' alt='ALPS II'> <h2>ALPS II<!--img src="/++resource++desy/images/internal_link.gif" alt="linkarrow" class="linkarrow"/--></h2> <p>Das Experiment ALPS II bei DESY sucht nach leichten Teilchen namens Axionen und nach Kandidaten für die dunkle Materie</p> </a> </a> </div> <div class="section smallteaser" style="height:230px" id="e159872"> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/idaf/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='Tier-2' alt='Tier-2'> <img alt="" src="https://www.desy.de/e141261/e143970/e159872/@@DESYSmallTeaserImage" /> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/idaf/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='Tier-2' alt='Tier-2'> <h2>Tier-2<!--img src="/++resource++desy/images/internal_link.gif" alt="linkarrow" class="linkarrow"/--></h2> <p>Im Tier-2-Zentrum stellt DESY Rechensysteme für Teilchenphysik&shy;experimente zur Verfügung</p> </a> </a> </div> <div class="section smallteaser" style="height:230px" id="e144214"> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/naf/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='NAF' alt='NAF'> <img alt="" src="https://www.desy.de/e141261/e143970/e144214/@@DESYSmallTeaserImage" /> <a href='https://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/naf/index_ger.html' target='_self' class='LinkElementInternalClient' title='NAF' alt='NAF'> <h2>NAF<!--img src="/++resource++desy/images/internal_link.gif" alt="linkarrow" class="linkarrow"/--></h2> <p>Die National Analysis Facility bei DESY dient Teilchenphysikerinnen und -physikern in Deutschland</p> </a> </a> </div> </div> <!-- /conditional divs on 'mediacollection' yes/no shall move to own subtemplate --> </div> <!-- /conditional div on 'Learning Document' --> </div> <div id="page-footer" class="footer clearfix"> <a target="_blank" title="zu 'Die Website der Helmholtz Gemeinschaft'" href="https://www.helmholtz.de/"> <img id="logo-helmholtz" alt="Logo der Helmholtz Gemeinschaft" src="/++resource++desy/images/2017_H_Logo_RGB_DE.png" /> </a> <div class="address"> <h2 class="hidden">Footer Navigation</h2> <ul id="footer-nav" class="nav"> <li class="first"> <a href="//www.desy.de/erklaerung_zur_barrierefreiheit/index_ger.html" 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