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Teilchenphysik Dienstag T 207.3 Di 14:30 RW 5 Chiral-QCD Low Energy Constants from Lattice Simulations — •Enno E. Scholz 1 , Federico Farchioni 2 , István Montvay 1 , Gernot Münster 2 , and Christian Schmidt 2 — 1 Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, Notkestr. 85, 22603 Hamburg, Germany — 2 Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Inst. f. Theoretische Physik, Wilhelm-Klemm-Str. 9, 48149 Münster, Germany The lattice-simulations with Nf = 2 flavours have reached quark masses, which are light enough to allow the application of chiral perturbation theory. Using partially-quenched chiral perturbation theory it is now possible, to obtain some estimates for the low energy (Gasser-Leutwyler) constants of chiral QCD. In the simulations we used the TSMB (two-step multi-boson)-algorithm for including the light dynamical quark flavours. A future step is to use twisted mass lattice QCD, which should allow simulations with even lighter quark masses. T 207.4 Di 14:45 RW 5 Expansion of scalar one-loop integrals to O(ε 2 ) — •Mikhail Rogal, Juergen G. Koerner, and Zakaria Merebashvili — Institut fuer Physik (ThEP), 55099 Mainz, Germany I calculate the Laurent series expansion up to O(ε 2 ) for all scalar oneloop one-, two-, three- and four-point integrals that are needed in the calculation of hadronic heavy flavour production. The Laurent series up to O(ε 2 ) is needed as input to that part of the NNLO corrections to heavy hadron production at hadron colliders where the one-loop integrals appear in the loop-by-loop contributions. The four-point integrals are the most complicated. The O(ε 2 ) expansion of the four-point integrals contains polylogarithms up to Li4 and multiple polylogarithms. T 207.5 Di 15:00 RW 5 SHERPA - ein Eventgenerator für den LHC — •Frank Krauss, Tanju Gleisberg, Stefan Höche, Andreas Schälicke, Steffen Schumann, Jan Winter und Gerhard Soff — Institut für Theoretische Physik, TU Dresden, 01062 Dresden SHERPA [1] ist ein neuer Eventgenerator zur Simulation von Kollisionen hochenergetischer Elementarteilchen. Das Programm ist in der Lage, e + e − , eγ, γγ, pp und p¯p Reaktionen zu beschreiben. SHERPA ist als einziger momentan verfügbarer Eventgenerator in der Lage, Matrixelemente auf Baumgraphennäherung für nahezu beliebige Vielteilchenendzustände konsistent in der Genauigkeit nächstführender Logarithmen mit dem Partonschauer zu verbinden [2], so dass SHERPA ein sehr gut geeignetes Werkzeug zur Simulation von Signalen neuer Physik und deren Untergründen an gegenwärtigen und zukünftigen Beschleunigerexperimenten ist. Im Vortrag wird der aktuelle Status von SHERPA beschrieben. Gefördert durch BMBF, DFG und GSI. [1] T.Gleisberg et al., hep-ph/0311263. [2] F. Krauss, JHEP 0208 (2002) 015. T 208 Höhere Ordnungen T 207.6 Di 15:15 RW 5 Kombination von Matrixelement und Partonshower — Tanju Gleisberg, Stefan Höche, Frank Krauss, •Andreas Schälicke, Steffen Schumann, Jan-Christopher Winter und Gerhard Soff — ITP, TU Dresden Zur Planung und Auswertung hochenergetischer Beschleunigerexperimente, wie sie z.B. zur Zeit am Fermilab (Tevatron) und zukünftig am CERN (LHC) oder einem linearen Beschleuniger (TESLA) durchgeführt werden, haben sich sogenannte Eventgeneratoren als ein unverzichtbares Hilfsmittel erwiesen. Vorgestellt wird ein neuer Eventgenerator für die Simulation von Hadron–Hadron und Lepton–Lepton Kollisionen, Sherpa [1]. Eine hervorstechende Eigenschaft dieses Computerprogrammes ist ein Algorithmus zur konsistenten Verknüpfung von 2 → n Matrixelementen mit dem Partonshower. Dieser Verbindungsalgorithmus stellt sicher, dass führende und nächst führende Logarithmen zu allen Ordnungen der starken Kopplungskonstanten korrekt summiert werden und der Phasenraum der QCD Abstrahlungen nahtlos gefüllt wird. Präsentiert werden erste Ergebnisse für Proton–(Anti-)Proton Experimente. Ferner soll der Zusammenhang mit NLO Berechnungen diskutiert werden. Gefördert durch BMBF und GSI. [1] T.Gleisberg et al. hep-ph/0311263. T 207.7 Di 15:30 RW 5 Simulation von harten Subprozessen und Hadronisierung in Proton - Proton Stößen — Tanju Gleisberg, •Stefan Höche, Frank Krauss, Andreas Schälicke, Steffen Schumann, Jan- Christopher Winter und Gerhard Soff — Institut für theoretische Physik, TU Dresden Derzeitige Tests des Standardmodells am Tevatron (FNAL) nutzen, ebenso wie zukünftige Experimente am LHC (CERN), die hohen erreichbaren Schwerpunktsenergien in Proton-Proton Kollisionen. Dabei steigt jedoch mit zunehmender Energie auch die Wahrscheinlichkeit für mehrfache harte Interaktionen, initiiert durch verschiedene Partonen der Protonen, so dass das Auftreten harter Subprozesse als Bestandteil des “Underlying Event” die Signatur des Signalprozesses verfälschen kann. Ihre Modellierung ist damit für das Verständnis der Daten zukünftiger Beschleunigergenerationen von größter Wichtigkeit. Während der Entwicklung des gesamten Events hin zu niedrigen Energien müssen weiterhin die entstandenen Partonen in Hadronen umgewandelt werden. Da eine exakte Lösung des Confinement-Problems derzeit nicht in Sicht ist, kann die Beschreibung des Übergangs vorerst nur mit Hilfe von phänomenologischen Modellen nichtperturbativen Charakters realisiert werden. Beide Problematiken können effektiv durch Eventgeneratoren für hochenergetische Teilchenkollisionen simuliert werden. Im Rahmen des Vortrages sollen mögliche Modelle und ihre Implementierungen in den Eventgenerator SHERPA [1] vorgestellt werden. Gefördert durch BMBF und GSI. [1] T. Gleisberg et al., hep-ph/0311263. Zeit: Dienstag 14:00–15:45 Raum: RW 6 T 208.1 Di 14:00 RW 6 Messung der elektromagnetischen Kopplungskonstanten α(t) mit dem OPAL Detektor — •Peter Günther und Michael Kobel für die OPAL-Kollaboration — Physikalisches Institut, Bonn Im Rahmen der QED gibt es zu der elektromagnetischen Kopplungskonstanten α(0) = 1/137 zwei Korrekturterme durch Schleifendiagramme, einen hadronischen und einen leptonischen, die beide zusammen das Laufen der Kopplungskonstanten, als Funktion des Impulsübertrages, verursachen. Dieses Laufen kann mittels Bhabha-Streuung unter kleinen Winkeln mit dem Opal-Detektor vermessen werden. Durch die Beziehung des Impulsübertrages t der Bhabha-Streuung zum Streuwinkel des gestreuten Elektrons bzw. Positrons erhält man Sensitivität auf α(t). Die experimentelle Herausforderung besteht in der Rekonstruktion der radialen Koordinaten der gestreuten Elektronen und Positronen aus den Daten des Silizium-Wolfram-Detektors. Dieser ist im Vorwärtsbereich von Opal montiert. Es wird ein Wert für α −1 (−(1.4 GeV) 2 ) − α −1 (−(2.3 GeV) 2 ) präsentiert und eine Diskussion der systematischen Fehler vorgestellt. T 208.2 Di 14:15 RW 6 Zweischleifenkorrekturen der Ordnung O(ααs) zum Zusammenhang zwischen Yukawa-Kopplung und Polmasse des Bottom- Quarks — Bernd A. Kniehl, •Jan Piclum und Matthias Steinhauser — II. Institut für Theoretische Physik, Universität Hamburg Das Standard Modell beschreibt die fundamentalen Wechselwirkungen der Theorie der Elementarteilchen. Es liefert eine sehr gute Beschreibung der Natur. Dennoch gibt es weiterhin einige offene Fragen, die zum Beispiel den Ursprung der CKM-Matrix und die großen Unterschiede der Fermionmassen betreffen. Ansätze zur Lösung dieser Fragen bieten unter anderem sogenannte Grand Unified Theories (GUTs), da sie automatisch Beziehungen zwischen den Fermionmassen vorhersagen. Eine dieser Vorhersagen ist die Vereinigung der Yukawa-Kopplungen von Tau, Bottom und Top. Diese Vereinigung kann geprüft werden, indem man die laufenden Kopplungen im MS-Schema berechnet und durch Renormierungsgruppen-Gleichungen zur GUT-Skala extrapoliert. In diesem Vortrag sollen die Zweischleifenkorrekturen der Ordnung O(ααs) zum Zusammenhang zwischen der MS-Yukawa-Kopplung und der Polmasse des Bottom-Quarks vorgestellt werden.
Teilchenphysik Dienstag T 208.3 Di 14:30 RW 6 Methoden zur Berechnung von Vierschleifen-Vakuumdiagrammen — •Christian Sturm 1 , Konstantin Chetyrkin 1 , Johann H. Kühn 1 und Pierpaolo Mastrolia 2 — 1 Institut für Theoretische Teilchenphysik, Universität Karlsruhe, D-76128 Karlsruhe — 2 Department of Physics and Astronomy, UCLA, Los Angeles, CA 90095-1547 Vielschleifen-Rechnungen sind die Grundlage aller Präzisionsbestimmungen der fundamentalen Parameter des Standardmodells. Von besonderem Interesse ist hierbei die Berechnung der massiven Vierschleifen- Vakuumdiagramme, sog. Vierschleifen-Tadpole, in der perturbativen QCD. Diese Vakuumdiagramme sind von entscheidender Bedeutung für die Bestimmung der Charm- und Bottomquarkmasse mit erhöhter Genauigkeit aus dem sog. R-Verhältnis: R = σ(e + e − → Hadronen)/σ(e + e − → µ + µ − ). Die Tadpol-Diagramme erhält man bei der Entwicklung der Polarisationsfunktion Π(q 2 ), welche mit dem totalen Wirkungsquerschnitt der Elektron-Positron-Vernichtung in Hadronen in Zusammenhang steht. Zur Berechnung dieser massiven Vierschleifen- Tadpole werden die auftretenden Vakuumdiagramme auf unabhängige Topologien abgebildet. Diese verbleibenden Schleifen-Integrale werden dann mittels des Integration-by-Parts-Verfahrens auf einen kleinen Satz von Basisintegralen reduziert. Die Anwendung dieser Rechentechniken auf die Vierschleifen-Vakuumdiagramme wird im Vortrag diskutiert. T 208.4 Di 14:45 RW 6 Polarisationsfunktion auf 4-Schleifen Niveau — •M. Faisst, K.G. Chetyrkin und J.H. Kühn — Institut für Theoretische Teilchenphysik, Universität Karlsruhe Es wird eine Methode zur numerischen Berechnung von Vakuumintegralen in Vier-Schleifen-Ordnung vorgestellt. Dabei werden diese Amplituden mit Hilfe einer analytischen Drei-Schleifen-Integration und einer zusätzlichen numerischen Integration ausgewertet. Als Anwendung dieser Technik wird auf die Polarisationsfunktion des Photons in Vier-Schleifen-Ordnung für kleinen äußeren Impuls eingegangen. Die Kenntnis von wenigen Termen dieser Entwicklung im Rahmen der QCD ermöglicht eine präzise Bestimmung der Charm- und Bottom- Quark Masse aus den experimentellen Daten der jeweiligen Schwellenregion. T 208.5 Di 15:00 RW 6 Das xloops-Projekt zur Automatisierung von Schleifenrechnungen — •Christian Bauer — Institut für Physik (ThEP), Staudingerweg 7, 55099 Mainz T 300 Kosmische Strahlung V Das Ziel des xloops-Projektes ist die Erstellung eines Programmpaketes zur automatisierten Berechnung von beliebigen Ein- und Zweischleifenprozessen im Standardmodell und verwandten Theorien, ohne Bedingungen an die auftretenden Massen und die Impulskonfiguration zu stellen. Ergebnisse sollen dabei sowohl in numerischer als auch (sofern möglich) analytischer Form ausgegeben werden. In diesem Vortrag wird der aktuelle Stand der Entwicklung von xloops präsentiert, sowie ein Ausblick auf die Zukunft gegeben. T 208.6 Di 15:15 RW 6 ζ-Funktionen in Countertermen von Feynmandiagrammen — •Isabella Bierenbaum — Institut für Physik (ThEP), Staudingerweg 7, 55099 Mainz Bei der ε-Entwicklung von Feynmandiagrammen treten ζ-Funktionen auf. Mit Hilfe eines Computerprogrammes, das die Bibliotheken GiNaC und nestedsums benutzt, können Counterterme für eine bestimmte Menge von Feynmandiagrammen in masseloser Yukawa-Theorie und masseloser QED automatisch erzeugt werden. Dies erlaubt die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen dem Auftreten von ζ-Funktionen und der zugrundeliegenden Topologie eines Graphen. In diesem Vortrag werden bekannte Vorhersagen über diesen Zusammenhang verifiziert und neue Ergebnisse dargestellt. T 208.7 Di 15:30 RW 6 Ward-Identitäten in zeitgeordneter Störungstheorie für nichtkommutative Eichtheorien — •Jörg Zeiner, Thorsten Ohl und Reinhold Rückl — Universität Würzburg In Quantenfeldtheorien auf einer nichtkommutativen Raumzeit führt die Anwendung der konventionellen Störungsrechnung zur Verletzung der Unitarität, sofern auch die Zeitkoordinate nicht mit den Raumkoordinaten vertauscht. Als Lösung wurde die Konstruktion einer manifest unitären Zeitentwicklung in einer nicht-kovarianten zeitgeordneten Störungstheorie vorgeschlagen. Wir diskutieren die Konsequenzen der zeitgeordneten Störungstheorie für Eichtheorien auf nichtkommutativen Raumzeiten und untersuchen die Ward-Identitäten für Prozesse mit externen Eichbosonen. Es wird gezeigt, daß die zeitgeordnete Störungsrechnung die Eichinvarianz nur dann nicht verletzt, wenn die Zeitkoordinate mit den Raumkoordinaten vertauscht oder wenn die nichtkommutative Theorie durch eine effektive lokale Theorie approximiert wird. Zeit: Dienstag 16:00–17:55 Raum: RW 2 Gruppenbericht T 300.1 Di 16:00 RW 2 Status des Pierre Auger Observatoriums — •Hermann-Josef Mathes und Ralph Engel für die AUGER-Kollaboration — Institut für Kernphysik, Forschungszentrum Karlsruhe Die Pierre Auger Kollaboration baut und betreibt gegenwärtig die weltgrösste Detektoranlage zum Nachweis ausgedehnter Luftschauer mit dem Ziel, Herkunft und Art der höchstenergetischen Teilchen in der kosmischen Strahlung zu klären. Die Detektoranordnung des Observatoriums auf der Südhalbkugel wird aus 1600 Wasser-Cherenkovdetetoren sowie 24 Fluoreszenzteleskopen in 6 Teleskopgebäuden bestehen. Nach dem erfolgreichen Abschluß der Prototypphase (EA) im Frühjahr 2002, bei der die neuen Konzepte getestet und validiert wurden, hat der Aufbau der endgültigen Detektoranlage Anfang des Jahres 2003 begonnen. Gegenwärtig (Dezember 2003) sind ca. 200 Cherenkov-Detektoren, davon bereits ca. 120 instrumentiert und in die Datennahme integriert, ausgebracht worden sowie 6 FD-Teleskope in 2 Teleskopgebäuden operabel. Seit September 2003 werden wieder Hybrid-Ereignisse sowie die ersten Stereo-(Hybrid)-Ereignisse beobachtet. Es wird der gegenwärtige Status des Experimentes sowie einige der beobachteten, typischen Ereignisse vorgestellt. T 300.2 Di 16:25 RW 2 Rekonstruktion kosmischer Strahlung mit den Fluoreszenz Teleskopen des Pierre Auger Observatoriums ∗ — •Heiko Geenen, Karl-Heinz Kampert, Lorenzo Perrone und Marcus Richter — Berg. Universität Wuppertal, Gaußstr.20, D-42097 Wuppertal Das Pierre Auger Observatorium zielt auf die Beobachtung von kosmischen Primärteilchen im Energiebereich oberhalb von 10 18 eV mit einer Kombination aus 24 Fluoreszenzteleskopen und einem Bodenarray, das 3000 km 2 bedeckt. Das Experiment wird z. Zt. in Argentinien errichtet und bisher ist eine Fläche von mehr als 100 km 2 instrumentiert. Damit ist AUGER inzwischen das grösste Luftschauerexperiment der Welt. Erstmals werden dazu simultan zwei komplementäre Nachweistechniken verwendet: a) Nachweis der geladenen Sekundärteilchen am Boden mit Wassercherenkovdetektoren und b) Beobachtung der Schauerentwicklung mit Fluorenszenzteleskopen. Ein wichtiger Schritt, um ein Ereignis mit beiden Nachweistechniken analysieren zu können (Hybridanalyse) besteht in der Validierung der Rekonstruktion auf Basis der Fluoreszensdaten selber. Der Vortrag wird auf die bisherige Genauigkeit der Energie- und Geometrierekonstruktion eingehen und die Vorteile der Hybridmethode diskutieren. Erste Ergebnisse und Daten werden vorgestellt. ∗ gefördert durch BMBF Verbundforschung
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