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Allgemeine Relativitätstheorie, Quantenfeldtheorie und das Standardmodell der Elementarteilchen. Das ist der Wissensstand auf dem Gebiet der fundamentalen Theorien der Physik. Aus einer Vielzahl von Gründen kann diese, wenn auch qualitativ sehr erfolgreiche, Theoriesammlung nicht der Weisheit letzter Schluss sein. Zu erkunden, was die Welt wirklich in sich zusammenhält, treibt Physiker weltweit an, und hier ist das II. Institut für Theoretische Physik an allen Fronten dabei. Dies beginnt bei formal-mathematischen feldtheoretischen Überlegungen (Algebraische QFT, Theorie komplexer Systeme). Es geht weiter mit der Modellierung verschiedener Ansätze, um Gravitation, Standardmodell und kosmologische Beobachtungen zu vereinen (Stringtheorie, Teilchenkosmologie). Und es endet mit konkreten Berechnungen, um diese Ansätze in Experimenten überprüfen zu können, sei es im Bereich kosmischer Strahlung (Astroteilchenphysik) oder an großen Teilchenbeschleunigern wie dem LHC (Teilchenphänomenologie).
Das II. Institut für Theoretische Physik arbeitet traditionell eng mit der DESY-Theorie zusammen, und ist außerdem Teil der Forschungsverbünde Exzellenzcluster „Quantum Universe“, Helmholtz-Allianz für Astroteilchenphysik, Local Quantum Physics Crossroads, Next Generation Perturbative QCD for Hadron Structure und Teil des Wolfgang-Pauli-Zentrums Hamburg und des Zentrums für Mathematische Physik Hamburg.
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