Project A3
LHC und Gravitation
LHC und Gravitation
Astrophysikalische Beobachtungen und Erklärungslücken im Standardmodell der Teilchenphysik implizieren die Existenz Dunkler Materie und/oder einer Modifikation der Theorie von Raum und Zeit. Eine Entscheidung zwischen der Existenz Dunkler Materie (DM) oder einer modifizierten Gravitation (MG) wird durch unterschiedliche Aspekte der Unbestimmtheit erschwert. Um diese Probleme zu spezifizieren und zu beleuchten, werden die unterschiedlichen Modelle Dunkler Materie und modifizierter Gravitation analysiert und das Wechselspiel zwischen Teilchenphysik, Astroteilchenphysik und Gravitation untersucht. Die Existenz einer Vielzahl von Modellen für DM und MG, trotz der großen Zahl von astrophysikalischen Beobachtungen und Beschleunigerexperimenten, zeigt die Komplexität der Fragestellung. Andererseits vermag das Zusammenspiel zwischen Messungen an Beschleunigern und astrophysikalischen Beobachtungen das Problem der Unterbestimmtheit möglicherweise zu reduzieren und damit die Vielzahl der Modelle einzuschränken. Wir untersuchen speziell Dunkle Materie-Modelle, die am Large Hadron Collider (LHC) untersucht werden können und den Zusammenhang zwischen LHC-Physik und Gravitation und analysieren die unterschiedlichen Arten der Unterbestimmtheit, sowohl in Hinsicht auf die Wahl zwischen Erklärungen in Form Dunkler Materie oder modifizierter Gravitation, als auch innerhalb dieser beiden Ansätze. Insbesondere werden wir Erklärungskraft und -Lücken der Hypothesen zur Existenz Dunkler Materie und modifizierter Gravitation bewerten, sowie die Haltbarkeit einer strengen konzeptuellen Trennung zwischen Dunkler Materie und modifizierter Gravitation überhaupt. Diese letztere Prüfung führt eines der Hauptresultate der ersten Phase dieses Projekts fort, in der wir uns auf eine Reihe verschiedener Modelle fokussiert haben, die eine derartige Trennung in Frage stellen.
Eine 3-tägige Konferenz zum Thema Dunkle Materie & Modifizierte Gravitation fand vom 6. bis 8. Februar 2019 an der RWTH Aachen statt. Mehr Informationen finden Sie hier, hier und hier. Ein Online-Mini-Workshop wird im Frühjahr 2021 organisiert. Eine weitere Konferenz wird in den Jahren 2021-2022 in Bonn organisiert. Derzeit gibt das Projektteam ein Sonderheft zum Thema Dunkle Materie & Modifizierte Gravitation heraus; die Beiträge werden über ‚Studies in History and Philosophy of Modern Physics‘ und ‚Studies in History and Philosophy of Science‘ veröffentlicht. Sobald ein neuer Beitrag für das Sonderheft angenommen wird, ist er auf dieser virtuellen Sonderheft-Webseite zu finden.
Projektleiter:
Dennis Lehmkuhl
Michael Krämer
Erster Kooperationspartner:
Erhard Scholz
Postdoktorant:
Niels Martens
Relevante Publikationen
Martens, N.C.M. (2022), Dark Matter Realism, Foundations of Physics 52(1): 16 https://link.springer.com/article/10.1007/s10701-021-00524-y Winning Essay of the New Directions in Philosophy of Cosmology Essay Competition.
Martens, N.C.M. (2019): Machian Comparativism about Mass. Forthcoming in the British Journal for
the Philosophy of Science.
Lehmkuhl, D. (2017): Literal vs Careful Interpretations of Scientific Theories: the Vacuum Approach
to the Problem of Motion in General Relativity Philosophy of Science, 84(5). Extended
preprint at http://philsci-archive.pitt.edu/12461/.
Lehmkuhl, D.: General Relativity as a Hybrid theory: The Genesis of Einstein’s work on the Problem
of Motion. Forthcoming in Studies in History and Philosophy of Modern Physics. Preprint at
https://arxiv.org/abs/1803.09872.
Lehmkuhl, D., Schiemann, G. & Scholz, E. (2017): Towards a Theory of Spacetime Theories.
Einstein Studies, Volume 13, Birkhäuser/Springer.
Lehmkuhl, D.: The Equivalence Principle(s). Forthcoming in the The Routledge Companion to
Philosophy of Physics, edited by E. Knox and A. Wilson, Routledge.
Read, J., Brown, H. & Lehmkuhl, D.: Two Miracles of General Relativity. Forthcoming in Studies
in History and Philosophy of Modern Physics.
Krämer, M. et al. (2016): A comprehensive approach to dark matter studies: exploration of simplified
top-philic models JHEP 1611:111.
Krämer, M. et al. (2017a): Novel Dark Matter Constraints from Antiprotons in Light of AMS-02.
Phys. Rev.Lett. 118(19), 191102.