Asymptotische Entwicklungen in Quantenfeldtheorien (PDF)

Gegenwärtig befindet sich die Teilchenphysik in der Phase vor der Inbetriebnahme des
”Large Hadron Collider“ (LHC) am CERN. Man erhofft sich die Bestätigung der Existenz zusätzlicher Elementarteilchen und Hinweise auf neue Modelle von den interessanten Resultaten, die dieser Beschleuniger mit Sicherheit liefern wird. Bevor es möglich ist, solche Schlüsse aus den Daten zu ziehen, muss zuerst die etablierte Theorie verstanden und mit entsprechender Genauigkeit quantitativ erfasst sein. Dabei ist die Notwendigkeit dieser Analysen nicht nur in Anbetracht der Zukunft gegeben. Die bisherigen und die momentan durchgeführten Experimente stellten und stellen ähnliche Anforderungen an die theoretische Teilchenphysik. Aus diesem Wechselspiel zwischen experimentellen Daten und theoretischen Vorhersagen bzw. Modellierungen hat sich auch das Standardmodell der Elementarteilchenphysik entwickelt. Ein grosser Triumph ergab sich aus der Entdeckung des Top-Quarks am FERMILAB in dem von der Theorie vorhergesagten Massen-Bereich. Über die letzten Jahrzehnte, nicht zuletzt durch den ” Large Electron and Positron Collider“ (LEP), den Vorgänger des LHC, hat sich diese Theorie in der modernen Physik etabliert. Sie beschreibt den aktuellen Wissensstand über die elektromagnetische, die schwache und die starke Wechselwirkung im Rahmen einer relativistischen Quantenfeldtheorie. Das Standardmodell wäre aber keine so erfolgreiche Theorie ohne die enorme Präzision, mit der die Vorhersagen mit den Daten übereinstimmen. Mit der Berechnung solcher Vorhersagen beschäftigt sich ein grosser Teil der theoretischen Teilchenphysik.