The theory group studies the strong interaction at low and medium energies. Our activities focus on the theoretical interpretation of the experiments at MAMI and at other accelerator facilities. We use both analytical methods like effective field theories and dispersion theory, and numerical simulations of nuclear structure and of Quantum Chromodynamics on the lattice.
16.-20.10.2023
MENU 2023 – 16th International Conference on Meson-Nucleon Physics and the Structure of the Nucleon
The 16th edition of the "International Conference on Meson-Nucleon Physics and the Structure of the Nucleon" (MENU 2023) is organized on October 16-20, 2023 by the Institute for Nuclear Physics of the Johannes Gutenberg University of Mainz and will be held at Erbacher Hof, a historic building from the 12th century formerly belonging to a monastery and now serving the diocese of Mainz as an educational center. ...
26.-30.06.2023
PREN & µASTI conference
The joint meeting of the “Proton Radius European Network” (PREN 2023) and the “Muonic Atom Spectroscopy Theory Initiative” (µASTI) will take place June 26-30, 2023 in the lecture hall of the Helmholtz Institute Mainz. ...
Doctoral Dissertation Completed
We congratulate Dr. Oleksandra Deineka on completing her PhD dissertation titled Coupled-channel dynamics in hadronic systemsThis thesis is dedicated to the dispersion relation approach, which is built upon the unitarity and analyticity properties of the scattering matrix. We apply it to study the pion-pion and pion-kaon scattering, in which the lightest scalar resonances show up. The knowledge of the pion-pion amplitude allows us to perform an analysis of the double-virtual photon-photon scattering to two pions, which contributes to the hadronic light-by-light scattering part of the anomalous magnetic moment of the muon. We also consider the two photon fusion reaction with D-meson pair in the final state, which is expected to contain two charmonium resonances ...
Erneut großer Erfolg für die Lehramtsausbildung in der Theoriegruppe des Instituts für Kernphysik: Zwei Masterarbeiten sind in der Ausschreibung 2022 im "BestMasters"-Programm bei Springer Spektrum erschienen
Beide Abschlussarbeiten im M.Ed.-Studiengang Physik wurden unter Anleitung von Prof. Dr. Stefan Scherer erstellt. Die Arbeit von Lukas Scharfe wurde in Kooperation mit Dr. Moritz Rahn vom Institut für Mathematik an der JGU betreut und gleichzeitig als Abschlussarbeit für den B.Sc. Mathematik anerkannt.Emmy Noether-Nachwuchsgruppe von Dr. Franziska Hagelstein
Am 11. Februar ist der internationale Tag der Frauen und Mädchen in der Wissenschaft: Ein guter Anlass um unsere neue Nachwuchsgruppenleiterin Dr. Franziska Hagelstein und ihre Forschung vorzustellen. Franziska Hagelstein studierte Physik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und promovierte dort 2017 unter Betreuung von Prof. Marc Vanderhaeghen und Dr. Vladimir Pascalutsa im Bereich der theoretischen Kernphysik. Nach mehrjährigen Forschungsaufenthalten an der Universität Bern und dem Paul Scherrer Institut in der Schweiz kehrte sie 2022 an die JGU zurück und leitet seitdem am Institut für Kernphysik die Emmy Noether-Nachwuchsgruppe „Hadronische Beiträge zu Präzisionsobservablen und der Suche nach Neuer Physik“. Aktuell betreut sie zwei Doktorand:innen und wird bei ihrer Forschung von einem Postdoc – Dr. Vadim Lensky – unterstützt.Nach eigener Aussage ist die JGU für ihre Forschung ein geradezu optimaler Ort, denn zum einen findet sie hier einen inspirierenden Austausch mit den Kolleg:innen in der großen Theoriegruppe und hat gleichzeitig die Nähe zu Kollaborationen aus der experimentellen Kern- und Atomphysik, wie zum Beispiel bei den Experimenten für Protonen Form Faktor- (A1-Kollaboration, JGU) und Protonen Polarisierbarkeits-Messungen (A2-Kollaboration, JGU) am Elektronenbeschleuniger MAMI, oder den Spektroskopie Experimenten an normalen und myonischen Atomen (Gruppe um Prof. Randolf Pohl, JGU). Besonders spannend dabei ist, dass diese Experimente eine zentrale Rolle im sogenannten Proton-Radius-Rätsel („proton radius puzzle“) spielen. ...Photon-Photon-Wechselwirkungen innerhalb und jenseits des Standardmodells: Neue DFG-Forschungsgruppe an der JGU bewilligt
Reiner Quanteneffekt als Schlüssel zu besserem Verständnis der subatomaren Welt / Vielfältige Mainzer Expertise in neuem Forschungsprogramm gebündelt
In der klassischen Physik ist die Interferenz, also die Überlagerung von Lichtwellen, ein wohlbekanntes Phänomen. Eine Wechselwirkung der Lichtstrahlen untereinander im Sinne einer Streuung ist jedoch klassisch unmöglich. In der subatomaren Welt hingegen, die durch Quanteneffekte beschrieben wird, wechselwirken die Lichtquanten – auch Photonen genannt – sehr wohl miteinander.
Mehr noch: Photon-Photon-Wechselwirkungen spielen eine zentrale Rolle im Standardmodell der Teilchenphysik. Ein besseres Verständnis dieses reinen Quanteneffekts ist der Schlüssel, um zu wichtigen neuen Erkenntnissen sowohl innerhalb des Standardmodells als auch darüber hinaus zu gelangen. Die Photon-Photon-Wechselwirkung steht daher im Fokus einer neuen Forschungsgruppe an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), die gerade durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligt wurde und in den nächsten vier Jahren zunächst mit etwa 3,5 Millionen Euro gefördert wird. Sprecher ist Experimentalphysiker Prof. Dr. Achim Denig, Co-Sprecher der theoretische Physiker Prof. Dr. Marc Vanderhaeghen – beide vom Institut für Kernphysik der JGU. ...
(g-2) White Paper is top-cited 2020 publication
The White Paper of the Muon (g-2) Theory Initiative, which has been published in Physics Reports and which was coauthored by theory group members Prof. Harvey Meyer, Prof. Marc Vanderhaeghen, Prof. Georg von Hippel and Prof. Hartmut Wittig, has been highlighted by INSPIRE-HEP as the top-cited 2020 publication in the "High Energy Physics – Phenomenology (hep-ph)" category. ...
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