Research

Forschungsschwerpunkte: Kern- und Teilchenphysik, Urzustand, Urknall, Quark-Gluon-Plasma, Teilchenbeschleuniger LHC, CERN

Johanna Stachel ist Physikerin. Schwerpunkt ihrer Forschung ist die Kern- und Teilchenphysik. Sie erforscht exotische Materiezustände, wie sie kurz nach dem Urknall geherrscht haben. Im Forschungszentrum CERN in Genf erforscht sie am weltweit größten Teilchenbeschleuniger (Large Hadron Collider, LHC) das „Quark-Gluon-Plasma“.

Das „Quark-Gluon-Plasma“ ist ein Urzustand der Materie, der kurz nach dem sogenannten Urknall bestand. Das Universum befand sich für Millionstelsekunden in einem Zustand extremster Dichte und Temperatur. Protonen und Neutronen waren keine gebundenen Teilchen, sondern freischwebende Elementarteilchen – Quarks und Gluonen. Heute gibt es keine natürliche Umgebung, in der Quark-Gluon-Plasma existiert. Dieser Zustand kann aber für wenige Bruchteile von Sekunden an Teilchenbeschleunigern wie dem LHC erzeugt werden.

Johanna Stachel will beweisen, dass es solch einen Zustand geben kann. Am LHC erforscht sie die Eigenschaften dieses Zustandes. Sie will herausfinden, wie sich Quarks und Gluonen verhalten. Für ihre Forschung am LHC setzt sie den Detektor ALICE ein. In diesem Detektor werden Bleikerne zur Kollision gebracht. Sie beobachtet mit ihrem Team, wie sich die Teilchen im Plasma in ihre Bestandteile auflösen und neu zusammensetzen und wie zähflüssig das Plasma in Zusammenhang mit der Temperatur ist. In ersten Versuchen konnte sie Indizien für eine sogenannte Thermalisierung entdecken, die Entstehung eines thermodynamischen Gleichgewichts. Sie ist international eine der wenigen Wissenschaftlerinnen, die im Bereich Kern- und Teilchenphysik forschen.

Werdegang

• seit 1996 Professorin am Physikalischen Institut der Universität Heidelberg
• 1994-1996 Professorin für Physik an der State University of New York (SUNY) at Stony Brook, USA
• 1989-1994 Außerordentliche Professur, Department of Physics, SUNY at Stony Brook, USA
• 1984-1989 Assistenzprofessur, Department of Physics, SUNY at Stony Brook, USA
• 1983-1984 Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Nuclear Structure Laboratory, SUNY at Stony Brook, USA
• 1982 Promotion an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz
• 1979-1983 Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Institut für Kernchemie, Johannes-Gutenberg-Universität Mainz
• 1978 Diplom an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz
• Studium der Physik und Chemie an der Universität Mainz und der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich, Schweiz

Funktionen

• 2014-2016 Vizepräsidentin der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
• seit 2013 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des European Centre for Theoretical Studies ECT*
• 2012-2014 Präsidentin der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
• 2011-2012 Mitglied im ERC Advanced Grant Panel
• 2011-2012 Berichterstatterin Forschungsfeldevaluation der Max-Planck-Gesellschaft
• 2009-2015 Mitglied im Aufsichtsrat Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
• seit 2009 Vertrauenswissenschaftlerin der Alexander-Von-Humboldt-Stiftung
• seit 2009 Mitglied im Universitätsrat Heidelberg
• seit 2008 Mitglied im Scientific Council ExtreMe Matter Institute (EMMI)
• 2008-2011 Mitglied im Search Committee Indefinite Scientific Staff Positions CERN
• 2007-2012 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Helsinki Institute of Physics
• 2007-2012 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Frankfurt Institute of Advanced Studies
• 1996-2003 Mitglied im Auswahlkomitee der Studienstiftung des Deutschen Volkes
• 2007-2009 Mitglied im Wissenschaftlichen Gutachterkomitee DAPNIA, CEA
• 2007-2009 Mitglied und Vorsitzende der Universitätskommission der Universität Heidelberg
• seit 2006 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung
• 2005-2012 Prodekanin der Fakultät für Physik und Astronomie, Universität Heidelberg
• 2004-2008 Mitglied in der Jury für den Landesforschungspreis Baden-Württemberg
• 2004-2006 Mitglied in der Jury des Erwin Schrödinger-Preises
• 2003-2005 Dekanin der Fakultät für Physik und Astronomie, Universität Heidelberg
• 2000-2005 Mitglied im Wissenschaftlichen Richtlinienkomitee des CERN Council
• 1999-2004 Mitglied im Deans Advisory Committee, Laboratory for Nuclear Science (LNS) am MIT, USA
• 1999-2003 Mitglied im Gutachterausschuss des Norwegian Research Council for CERN physics in Norway
• 1999-2003 Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des nationalen niederländischen Forschungszentrums für subatomare Physik (NIKHEF), 2001 Vorsitzende
• 1999-2001 Mitglied im wissenschaftlichen Rat von DESY
• 1997-2012 Supervising Editor, Journal Nucelar Physics A
• 1996-2002 Mitglied im BMBF-Gutachterausschuss „Komplexe Systeme der Kern- und Teilchenphysik“
• 1996-1999 Mitglied im CERN SPS Komitee
• 1995-2000 Mitglied, Vize-Vorsitzende und Vorsitzende des Experimentierausschusses des GSI Helmholtzzentrums
• 1993-1996 Mitglied im Board on Physics and Astronomy, National Research Council, USA
• 1992-1995 Mitglied im Nuclear Science Advisory Committee (und 2008-2010)

Projekte

• seit 2020 DFG-Projekt „Gesellschaft und Wissenschaft im Dialog – die Herausforderungen guter Wissenschaftskommunikation“
• seit 2016 DFG-Projekt „Dynamik des Anfangszustandes und der Thermalisierung in Schwerionenkollisionen“
• seit 2016 DFG-Projekt „Vom QCD-Transport zu Teilchen-Yields“
• seit 2016 DFG-Projekt „Untersuchung der QCD Phasenstruktur anhand schwerer Quarks“
• seit 2015 DFG-Graduiertenkolleg 2058 “High Resolution and High Rate Detectors in Nuclear and Particle Physics (HighRR)”
• seit 2006 Sprecherin des BMBF Forschungsschwerpunkts ALICE am CERN LHC (Large Hadron Collider)
• seit 2006 DFG-GSC 129 „Heidelberger Graduiertenschule für fundamentale Physik“
• 2004-2013 Internationales DFG-Graduiertenkolleg 1039 „Entwicklung und Anwendung der intelligenten Detektoren“
• seit 2000 Projektleiterin ALICE Transition Radiation Detector, Mitglied im ALICE Management Board
• 1997-2005 Sprecherin des CERN SPS Experiment NA45/CERES

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2015 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2015 Mitglied der Heidelberger Akademie der Wissenschaften
• seit 2014 Ehrenmitglied im Physikalischen Verein Frankfurt, erste Frau mit dieser Auszeichnung
• 2014 Lise Meitner-Preis der Europäischen Physikalischen Gesellschaft
• seit 2012 Mitglied der Academia Europaea
• 2001 Lautenschläger-Forschungspreis der Universität Heidelberg
• 1999 Bundesverdienstkreuz
• seit 1998 Mitglied der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften
• seit 1997 Fellow der American Physical Society
• 1988 Presidential Young Investigator Award
• 1986 Alfred P. Sloan-Stipendium
• 1983-1985 Feodor-Lynen-Stipendium der Alexander-von-Humboldt-Stiftung
• 1975-1982 Stipendium der Studienstiftung des Deutschen Volkes