Elementarkräfte und mathematische Grundlagen

Wie entstand das Universum, woraus besteht es und was bestimmt seine Entwicklung? Welche Struktur haben die Dinge, die in der Welt vorkommen? Wie werden aus einfachen Einheiten komplexe Gebilde? Diesen Fragen gehen international renommierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Forschungszentrum "Elementarkräfte und mathematische Grundlagen" nach und führen hierzu beispielsweise Messungen an Hochenergiebeschleunigern sowie mit ultrakalten Neutronen durch. Rechnergestützte Forschungsmethoden sind dabei ein eigenständiger Zweig der theoretischen Forschung.

Das Zentrum "Elementarkräfte und mathematische Grundlagen" basiert auf den besonderen Stärken der Mainzer Forschung auf den Gebieten Elementarteilchen-, Kern- und Atomphysik sowie Mathematik und Kernchemie. Der interdisziplinäre Forschungsansatz des Zentrums: die Erforschung der Struktur der Materie, der Entwicklung des Universums und der fundmentalen Kräfte von den niedrigsten bis zu den höchsten Energien.

Um zu ihren Forschungszielen zu gelangen, die in ihrer Tragweite unser Weltbild verändern könnten, setzen die Wissenschaftler komplementäre Methoden ein. Experimente an Hochenergiebeschleunigern wie auch Messungen an ultrakalten Neutronen oder Ionenfallen sind eng mit entsprechender Forschung in der theoretischen Physik und Mathematik verbunden. Rechnergestützte Forschungsmethoden spielen dabei nicht nur eine Schlüsselrolle bei Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten, sondern sind ein eigenständiger Zweig der theoretischen Forschung zu den Fragestellungen des Zentrums. Daher sind die Arbeitsgruppen auch eng mit den Kollegen des Forschungsschwerpunkts "Rechnergestützte Forschungsmethoden in der Naturwissenschaft" vernetzt.

Das Zentrum basiert auf einer etablierten Infrastruktur. Traditionell gehören Kern-, Hadronen- und Elementarteilchenphysik sowie die Kernchemie zu den Schlüsselbereichen der Mainzer Forschung. Dies spiegelt sich in den von der Universität betriebenen Großforschungsgeräten wider: dem Elektronenbeschleuniger "Mainzer Mikrotron" (MAMI) und dem Forschungsreaktor TRIGA. Darüber hinaus sind die beteiligten Arbeitsgruppen in einer Fülle von wissenschaftlichen Netzwerken und Forschungspartnerschaften eingebunden, u.a. bestehen Kooperationen mit der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt (GSI) und dem Europäischen Zentrum für Teilchenphysik (CERN) nahe Genf. Beide Großforschungseinrichtungen genießen international höchste Anerkennung. Innerhalb des Netzwerks werden die Nachwuchskräfte gezielt gefördert. Damit sind auch in Zukunft beste Voraussetzungen für erfolgreiche Studien auf höchstem wissenschaftlichem Niveau gegeben.