Lehrende/r: Prof. Dr. Julia Harz
Veranstaltungsart: Vorlesung/Übung
Anzeige im Stundenplan: 08.128.762
Semesterwochenstunden: 4
Credits: 6,0
Unterrichtssprache: Englisch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -
Voraussetzungen / Organisatorisches: Dozentin: Prof. Dr. Julia Harz
Inhalt: Inhalt: Diese Vorlesung konzentriert sich auf die Physik des frühen Universums. Nach einem kurzen Überblick über die Entwicklungsgeschichte unseres Universums, beginnen wir unsere Reise mit den offenen Fragen, die der Urknall für uns bereitstellt und lernen wie Inflation diese erklären kann. Wir werden ausgewählte Teilchenphysikmodelle kennenlernen, die eine solche inflationäre Phase aufweisen. Um zudem unsere eigene Existenz zu erklären, muss es einen Mechanismus geben, der die Asymmetrie von Materie über Antimaterie generiert hat. Wir werden verschiedene Konzepte (z.B. Leptogenese und Baryogenese) und entsprechende teilchenphysikalische Modelle kennenlernen, die die Baryonasymmetrie erklären können. Darüberhinaus werden wir die Phänomenologie und Testbarkeit solcher Modelle diskutieren. Automatisch werden wir an dieser Stelle auch die Neutrinophysik streifen und über sterile Neutrinos reden. Dies bringt uns ebenso zu anderen relevanten Themen der Astroteilchenphysik, nämlich der dunklen Materie. Wir werden verschiedene Mechanismen (freeze-out vs freeze-in) diskutieren und entsprechende Kandidaten (z.B. WIMPs, FIMPs, ALPs) kennenlernen. Qualifikationsziele: Ziel dieser Vorlesung ist es einen breiten aber dennoch gründlichen Überblick über den aktuellen Stand der theoretischen Astroteilchenphysik zu geben. Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden mit den grundlegenden, offenen Fragen der Astroteilchenphysik vertraut und haben mögliche theoretische Konzepte kennengelernt, diese zu erklären (z.B. Inflation, Leptogenese, Baryogenese, sterile Neutrinos, dunkle Materie). Der Kurs stattet die Studierenden mit dem notwendigen theoretischen Hintergrundwissen aus, um erste Forschungsarbeiten in diesen oder angrenzenden Themenbereichen unter Betreuung durchzuführen und schlägt eine Brücke zu aktuellen Forschungsthemen. Empfohlene Voraussetzungen: Theoretische Physik 6 (08.128.165), hilfreich sind zudem Kenntnisse aus Kosmologie und Allgemeine Relativitätstheorie (08.128.732) sowie grundlegende Kentnisse über das Standard Modell of Particle Physics bspw. aus The Standard Model and Electroweak Theory (08.128.742) oder ähnlichen Veranstaltungen wie Kern- und Teilchenphysik (08.128.055)
Empfohlene Literatur: Empfohlene Literatur: The Early Universe, Kolb and Turner Physical Foundations of Cosmology, Mukhanov Modern Cosmology, Dodelson
