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Holographic Walking Technicolor

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Entdeckung in Technicolor

Im Standardmodell hat man das Higgs-Boson eingeführt, um zu erklären, wie Teilchen Masse erwerben und die Symmetrie zwischen schwachen Kern- und elektromagnetischen Kräften spontan bricht. Seine Anwesenheit wirft jedoch ernsthafte potenzielle Probleme bei hoher Energie (das Hierarchieproblem) auf.

Industrielle Technologien

EU-finanzierte Wissenschaftler analysierten eine alternative Lösung, die ein zusammengesetztes Higgs-Teilchen mit einer neuen Kraft, der Technicolor-Kraft, erfordert. Man erforschte eine der Ideen, um das durch das Higgs-Teilchen verursachte Hierarchieproblem zu lösen. Diese Idee beinhaltet eine neue starke Wechselwirkung bei hoher Energie, wobei die Technicolor-Wechselwirkung als eine SU(N)-Eichtheorie mit Techniquarks modelliert wird. Innerhalb dieses theoretischen Rahmenwerks kann der Ursprung der elektroschwachen Symmetriebrechung dynamisch und ohne Einführung eines fundamentalen Higgs-Bosons erklärt werden. Das Higgs-Boson stellt stattdessen einen gebundenen Zustand der Techniquarks dar. Das einfachste Technicolor-Modell ist ein Scale-up der Quantenchromodynamik (QCD). Im Rahmen des Projekts HWTC (Holographic walking technicolor) konnten die Wissenschaftler deutliche Fortschritte im Verständnis der starken Kopplungsdynamik von QCD- und Technicolor-Theorien verzeichnen. Die Beziehung zwischen einer Gravitationstheorie in mehr als vier Dimensionen und einer vierdimensionalen Eichfeldtheorie gestattete die Erkundung von Verallgemeinerungen der QCD. Die HWTC-Wissenschaftler untersuchten eine große Anzahl von fünfdimensionalen Gravitationstheorien, um jene zu finden, welche die Physik ähnlich der QCD- und Technicolor-Theorien abbilden. Eine Grundlage dieser Untersuchung bildete die Modellierung der Dynamik von sowohl Quarks als auch Gluonen, insbesondere dort, wo die Menge der Quarks im Vergleich zu den Gluonen groß ist. Hauptresultat des HWTC-Projekts ist die umfassende Beschreibung der Phasendiagramme von nicht-supersymmetrischen Eichtheorien als eine Funktion von Temperatur und chemischem Potenzial. Sämtliche Ergebnisse wurden auf bedeutenden europäischen Konferenzen vorgestellt und in fünf in internationalen von Experten begutachteten Fachjournalen veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeiten beschrieben. Die Sichtbarkeit des Crete Center for Theoretical Physics wurde gleichermaßen durch die bei der Umsetzung des HWTC-Projekts generierte enge Zusammenarbeit mit mehreren europäischen Universitäten und Forschungseinrichtungen verbessert.

Schlüsselbegriffe

Standardmodell, Higgs-Boson, elektroschwache Symmetriebrechung, Large Hadron Collider, Großer Hadronen-Speicherring, Quantenchromodynamik

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