Modulbezeichnung

Standardmodell der modernen Physik, Quantenfeldtheorien, Supersymmetrie, Higgsmechanismus, Schleifenquanten- und Stringtheorien.

Englische Modulbezeichnung

Standard Model of physics, Quantum-Field-Theory, Supersymmetry, Higgs mechanism, Loop-Quantum-Gravity and Stringtheory

Credit Points nach ECTS

2

Arbeitsaufwand

60

Präsenzzeit

30

Selbstlernzeit

30

Qualifikationsziele des Moduls

Die Studierenden verfügen am Ende des Moduls über ein tiefgreifendes Verständnis unseres aktuellen wissenschaftlichen Weltbildes. Ausgehend von den Schlüsselexperimenten haben sie die großen Theorien zur Beschreibung der Welt in ihren grundlegenden Eigenschaften verstanden. Die Studierenden sind in der Lage, die verschiedenen Modellbildungen zu einem „big picture“ zusammenzufügen, ohne sich in mathematischen Details zu verlieren.

 Inhalte des Moduls

1.     Das Standardmodell der modernen Physik
Quantenelektrodynamik
Quantenchromodynamik
Quantenflavourdynamik
Higgsmechanismus
Singularität und Renormierung
Gruppentheorie

2.     Wo liegen die Grenzen der naturwissenschaftlichen Erkenntnis? 
Erweiterungen des Standardmodells

a)     Supersymmetrie

b)     Zusatzdimensionen

c)     Stringtheorie

d)     Schleifenquantentheorie

e)     Planckwelt

f)      Weltformel

Lehrform(en)

Flipped classroom, d. h. die Inhalte werden anhand von Lehrvideos vermittelt - auf Wunsch mit vollständigem Skript. Begleitend erfolgen Fragerunden in Form von Zoom-Meetings, bzw. falls möglich, ab Juni als Präsenzveranstaltungen.

Voraussetzungen für die Teilnahme

Alle Konzepte werden phänomenologisch entwickelt. Wo es für ein tieferes Verständnis hilfreich ist, werden Bereiche auch mathematisch formuliert und die Bedeutung der Mathematik als Strukturwissenschaft herausgearbeitet. Interesse an Mathematik ist deshalb mindestens hilfreich.

Prüfungsleistung(en)

Leistungsnachweis (einfacher Multiple-Choice-Test zu den Grundlagen), 30 Minuten

Veranstaltungs­sprache

Deutsch

Medien

Tafel, Beamer mit Laptop, Videos, Zoom-Meetings

Literatur

Empfehlung anhand von Ansichtsexemplaren.