CHIPP-Preis 2014

Ein gutes Fundament ermöglicht hohe Häuser

ETH-Doktorand Marco Peruzzi ist anlässlich der CHIPP-Jahresversammlung in Fribourg mit dem CHIPP-Preis 2014 ausgezeichnet worden. Der 26jährige Physiker italienischer Herkunft untersucht im CMS-Experiment am CERN sogenannte Diphoton-Zerfälle. Seine Forschung trägt nicht zuletzt zu einem besseren Verständnis des Higgs-Teilchens bei.

Marco Peruzzi

Was zeichnet einen talentierten Teilchenphysiker aus? „Das ist jemand, der das Talent hat, wirklich neue Ideen zu entwickeln, der aber auch technisch so versiert ist, dass er zum Beispiel Softwarelösungen schneller findet als andere.“ So antwortet Günther Dissertori, Professor für Teilchenphysik an der ETH Zürich. Wenn Dissertori von talentierten Physikern spricht, dann hat er Personen wie Marco Peruzzi vor Augen, der zur Zeit an Dissertoris Lehrstuhl die Doktorarbeit in Teilchenphysik schreibt. „Marco Peruzzi hat eine sehr gute Grundausbildung an die ETH mitgebracht, dies in der Theorie als auch beim experimentellen Wissen“, sagt Dissertori, und ergänzt: „Je besser das Fundament, desto höhere Häuser kann man bauen.“

Ausbildung in Pisa

Marco Peruzzi hat seine Grundausbildung an der Universität Pisa erworben, genauer gesagt: an der Scuola Normale Superiore, die bekannt ist für ihre wissenschaftliche Exzellenz. Geboren wurde Peruzzi in Florenz. Schon während seiner Gymnasialzeit war er von der Physik gefesselt. So beteiligte er sich mehrmals an der Physikolympiade. Im Jahr 2006 gelang ihm sogar der Sprung in den internationalen Wettbewerb. Damals nahm er mit dem italienischen Team an der Endausscheidung in Singapore teil.

Während seines Studiums bei Prof. Luigi Rolandi an der Universität Pisa entschied sich Peruzzi bald für die Spezialisierung in Teilchenphysik. Dafür bot die Universität Pisa gute Voraussetzungen: Sie ist nämlich an CMS beteiligt, einem der vier grossen Experimente am CERN-Teilchenbeschleuniger LHC. Im Rahmen dieses Experiments schloss Peruzzi seine Masterarbeit ab. Darin befasste er sich mit der Messung der Polarisation von Vektorbosonen.

Diphoton-Ereignisse erforschen

Nach Abschluss des Masterstudiums ging der italienische Physiker 2011 in die Schweiz an die ETH. „Das ist eine führende Universität und sehr anerkannt in meinem Forschungsgebiet“, begründet Peruzzi seinen Wechsel nach Zürich. Die ETH Zürich hatte für ihn noch einen weiteren Vorzug: Die Hochschule ist wie die Universität Pisa am CMS-Experiment beteiligt. Dies nutzte Marco Peruzzi, um seine Forschung innerhalb des CMS-Experiments, aber in einem anderen Gebiet fortzusetzen.

Das CMS-Experiment untersucht wie die anderen LHC-Experimente die Teilchenspuren, die bei der Kollision hochenergetischer Protonen entstehen. Marco Peruzzi befasst sich mit einer besonderen Art von Prozessen, nämlich solchen, bei denen in der Proton-Proton Kollision (unter anderem) zwei Photonen entstehen. Solche Prozesse werden auch als Diphoton-Ereignisse bezeichnet. „Die Analyse der Diphoton-Ereignisse erlaubt uns mit hoher Genauigkeit die Effekte der Quantenchromodynamik (QCD) - die Theorie der starken Wechselwirkung - zu untersuchen“, umreisst Peruzzi sein Forschungsgebiet.

Higgs besser verstehen

Die Forschung dient aber nicht allein dazu, die Effekte dieser etablierten und vielfach bestätigten Theorie mit hoher Genauigkeit experimentell nachzuvollziehen. Die Forschung verspricht auch ein besseres Verständnis des Higgs-Teilchens, das vor zwei Jahren entdeckt wurde, dessen charakterisierende Beschreibung aber immer noch in den Anfängen steckt. Diphoton-Ereignisse können nämlich zwei Quellen haben: Entweder sie sind das Zerfallsprodukt eines Higgs-Teilchens, oder sie rühren von einem QCD-Prozess. „Wenn man nach dem Higgs sucht, ist es wichtig, die Beiträge aus QCD-Prozessen zu messen. Unsere Forschung dürfte helfen, das Higgs-Teilchen adäquat zu beschreiben“, sagt Peruzzi.

'Unsere Forschung' sagt der Nachwuchs-Physiker, weil er seine Forschung nicht allein, sondern in einem Team von rund fünf Personen vorantreibt. Dieses Team ist wiederum Teil der CMS-Kollaboration, also Teil der grossen Forscherfamilie des CMS-Experiments mit rund 2000 Physikerinnen und Physikern.

Update des Kalorimeters

Marco Peruzzi hat sich am CERN als findiger Kopf hervorgetan. Für seine Leistung durfte er nun den diesjährigen CHIPP-Preis, verliehen von der Dachorganisation der Schweizer Teilchenphysiker, entgegennehmen. Dieser Preis würdigt auch Marco Peruzzis Beiträge zur Optimierung des elektromagnetischen Kalorimeters, also jenes Messgeräts, welches am CMS-Experiment neben anderen genutzt wird, um die Zerfallsprodukte der Proton-Proton-Kollisionen zu analysieren.

Ein Teil des Kalorimeter bedarf nämlich eines Upgrades, da der Teilchenbeschleuniger LHC ab ca. 2023 mit noch höherer Intensität betrieben wird. Dabei geht es unter anderem darum, die Teile des Kalorimeters gegen die zusätzliche Strahlung zu schützen. Hier hat Peruzzi wichtige Beiträge geliefert, um das Messgerät fit zu machen für die künftigen Anforderungen.

Benedikt Vogel (veröffentlicht 2. 7. 2014)

Ein Video zum CHIPP-Preis 2014 finden Sie hier:

  • Marco Peruzzi, CHIPP-Preisträger 2014, mit seinem Doktorvater Günther Dissertori.
  • Marco Peruzzi
  • Marco Peruzzi, CHIPP-Preisträger 2014, mit seinem Doktorvater Günther Dissertori.Bild: Benedikt Vogel1/2
  • Marco Peruzzi2/2
Chipp Prize 2014 Video

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