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We compare away-side hadron correlations with respect to tagged heavy quark jets computed within a weakly coupled pQCD and a strongly coupled AdS/CFT model. While both models feature similar far zone Mach and diffusion wakes, the far zone stress features are shown to be too weak to survive thermal broadening at hadron freeze-out. Observable away-side conical correlations are dominated by the jet-induced transverse flow in near zone “Neck” region, which differs significantly for both models. Unlike in AdS/CFT, the induced transverse flow in the Neck zone is too weak in pQCD to produce conical correlations after Cooper-Frye freeze-out. The observation of conical correlations violating Mach’s law would favor the strongly-coupled AdS/CFT string drag dynamics, while their absence would favor weakly-coupled pQCD-based hydrodynamics.

This thesis investigates the jet-medium interactions in a Quark-Gluon Plasma using a hydrodynamical model. Such a Quark-Gluon Plasma represents a very early stage of our universe and is assumed to be created in heavy-ion collisions. Its properties are subject of current research. Since the comparison of measured data to model calculations suggests that the Quark-Gluon Plasma behaves like a nearly perfect liquid, the medium created in a heavy-ion collision can be described applying hydrodynamical simulations. One of the crucial questions in this context is if highly energetic particles (so-called jets), which are produced at the beginning of the collision and traverse the formed medium, may lead to the creation of a Mach cone. Such a Mach cone is always expected to develop if a jet moves with a velocity larger than the speed of sound relative to the medium. In that case, the measured angular particle distributions are supposed to exhibit a characteristic structure allowing for direct conclusions about the Equation of State and in particular about the speed of sound of the medium. Several different scenarios of jet energy loss are examined (the exact form of which is not known from first principles) and different mechanisms of energy and momentum loss are analyzed, ranging from weak interactions (based on calculations from perturbative Quantum Chromodynamics, pQCD) to strong interactions (formulated using the Anti-de-Sitter/Conformal Field Theory Correspondence, AdS/CFT). Though they result in different angular particle correlations which could in principle allow to distinguish the underlying processes (if it becomes possible to analyze single-jet events), it is shown that the characteristic structure observed in experimental data can be obtained due to the different contributions of several possible jet trajectories through an expanding medium. Such a structure cannot directly be connected to the Equation of State. In this context, the impact of a strong flow created behind the jet is examined which is common to almost all jet deposition scenarios. Besides that, the transport equations for dissipative hydrodynamics are discussed which are fundamental for any numerical computation of viscous effects in a Quark-Gluon Plasma.

Hintergrund: Ab Frühjahr 2020 kam es zur weltweiten Verbreitung von SARS-CoV‑2 mit der heute als erste Welle der Pandemie bezeichneten Phase ab März 2020. Diese resultierte an vielen Kliniken in Umstrukturierungen und Ressourcenverschiebungen. Ziel unserer Arbeit war die Erfassung der Auswirkungen der Pandemie auf die universitäre Hals-Nasen-Ohren(HNO)-Heilkunde für die Forschung, Lehre und Weiterbildung. Material und Methoden: Die Direktorinnen und Direktoren der 39 Universitäts-HNO-Kliniken in Deutschland wurden mithilfe einer strukturierten Online-Befragung zu den Auswirkungen der Pandemie im Zeitraum von März bis April 2020 auf die Forschung, Lehre und die Weiterbildung befragt. Ergebnisse: Alle 39 Direktorinnen und Direktoren beteiligten sich an der Umfrage. Hiervon gaben 74,4 % (29/39) an, dass es zu einer Verschlechterung ihrer Forschungstätigkeit infolge der Pandemie gekommen sei. Von 61,5 % (24/39) wurde berichtet, dass pandemiebezogene Forschungsaspekte aufgegriffen wurden. Von allen Kliniken wurde eine Einschränkung der Präsenzlehre berichtet und 97,5 % (38/39) führten neue digitale Lehrformate ein. Im Beobachtungszeitraum sahen 74,4 % der Klinikdirektoren die Weiterbildung der Assistenten nicht gefährdet. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse geben einen Einblick in die heterogenen Auswirkungen der Pandemie. Die kurzfristige Bearbeitung pandemiebezogener Forschungsthemen und die Einführung innovativer digitaler Konzepte für die studentische Lehre belegt eindrücklich das große innovative Potenzial und die schnelle Reaktionsfähigkeit der HNO-Universitätskliniken, um auch während der Pandemie ihre Aufgaben in der Forschung, Lehre und Weiterbildung bestmöglich zu erfüllen.