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Prof. Dr. Martin Beneke

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+49 89 289-12371
Raum
PH: 3251
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mbeneke@ph.tum.de
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Arbeitsgruppe
Theoretische Elementarteilchenphysik
Funktion
Professur für Theoretische Elementarteilchenphysik

Lehrveranstaltungen und Termine

Titel und Modulzuordnung
ArtSWSDozent(en)Termine
General Relativity and Cosmology
Zuordnung zu Modulen:
VO 4 Beneke, M. Mo, 08:00–10:00, PH HS3
Mi, 10:00–12:00, PH HS3
Fields, Symmetry and Quantum Phenomena
Zuordnung zu Modulen:
HS 2 Beneke, M. Garbrecht, B. Weiler, A. Di, 12:00–14:00, PH 3344
Exercise to General Relativity and Cosmology
Zuordnung zu Modulen:
UE 2
Leitung/Koordination: Beneke, M.
Termine in Gruppen
Vorbereitung zum Proseminar "Felder, Symmetrien und Quantenphänomene"
Zuordnung zu Modulen:
UE 4 Beneke, M. Garbrecht, B. Weiler, A.
Masterkolloquium Theorie
Diese Lehrveranstaltung ist keinem Modul zugeordnet.
KO 2 Beneke, M. Ibarra, A. Weiler, A. Fr, 10:00–12:00, PH 3343
Fr, 10:00–12:00, PH 3343
Oberseminar zu Präzisionsrechnungen und effektive Feldtheorie in der Hochenergiephysik
Zuordnung zu Modulen:
SE 2 Beneke, M. Di, 16:00–18:00, PH 3343
Seminar über Theoretische Elementarteilchenphysik
Zuordnung zu Modulen:
SE 2 Beneke, M. Garbrecht, B. Ibarra, A. Recksiegel, S. Weiler, A. Do, 14:00–16:00, PH HS3

Ausgeschriebene Angebote für Abschlussarbeiten

Black Hole Superradiance

The Penrose process allows bosons to extract energy from a rotating black
hole. Massive bosonic fields on the Kerr spacetime of the black hole could
form hydrogenic bound states and keep extracting energy from the black hole,
leading to Press and Teukolsky's "black hole bomb" scenario. Previous
calculations consider a single bosonic or multiple neutral bosonic
fields. After reproducing these results, variants of the superradiance
phenomenon with charged bosons or decaying bosons will be considered.

The student will become familiar with the basic concept of black holes and in
particular the Penrose process. He/she will learn the numerical method of
solving differential equations. No prior knowledge of General Relativity is
assumed.

geeignet als
  • Bachelorarbeit Physik
Themensteller(in): Martin Beneke
Neutrinos in der Kosmologie

Abgesehen von der kosmischen Hintergrundstrahlung sagt das Urknallmodell der
Kosmologie auch einen kosmischen Neutrinohintergrund voraus, mit einer etwas
niedrigeren Temperatur. Obwohl dieser bisher nicht direkt nachgewiesen werden
kann, gibt es starke indirekte Hinweise auf dessen Existenz im frühen
Universum. Zu späten Zeiten beeinflussen kosmische Neutrinos die
Strukturbildung. Dieser Effekt hängt von der Summe der Neutrinomassen ab,
die bisher unbekannt sind. Sein Nachweis stellt eines der zentralen Ziele
der nächsten Generation von kosmologischen Beobachtungen dar.

Ziele: In dieser Arbeit wird zunächst die Erzeugung des Neutrinohintergrunds
im frühen Universum basierend auf thermodynamischen und kosmologischen
Argumenten erarbeitet. Anschliessend wird der Effekt des Neutrinohintergunds
auf die Strukturbildung theoretisch modelliert und durch numerische Methoden
der Einfluss auf das Powerspektrum der kosmologischen Dichtefluktuationen
(eine zentrale Observable in der Kosmologie) in linearer Näherung in einem
2-Komponenten-Modell berechnet.

Grundlagen: Statistische Physik und Thermodynamik, KTA, theoretische Mechanik

Methoden: Lösen von gewöhnlichen, gekoppelten linearen
Differentialgleichungen mit numerischen Methoden, Analytische Herleitungen
basierend auf Boltzmanngleichungen und thermodynamischen Größen.

geeignet als
  • Bachelorarbeit Physik
Themensteller(in): Martin Beneke
Tests of quantum electrodynamics with hydrogen spectroscopy

Low energy quantum electrodynamics is the most successful physical
theory owing to the availability of accurate theoretical predictions and
extremely precise experimental measurements. Nonetheless, certain observables,
such as electron anomalous magnetic moment or the proton radius,
disclose some tension between the theory and the experiment. Therefore, both the
theory and the experiments should be further scrutinized to ensure
consistent and correct determination of fundamental constants.

In this project, the student will explore the problem of the determination of
fundamental constants in low energy experiments. Using perturbation
theory in quantum mechanics and solving numerically the Schroedinger equation
they will determine how finite charge distribution of the proton
changes the spectrum of the hydrogen atom, including the simplest possible
radiative corrections.  No prior knowledge of quantum electrodynamics is
required.

geeignet als
  • Bachelorarbeit Physik
Themensteller(in): Martin Beneke
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