Unsere Arbeit

Im Prinzip kannst du dir unsere Arbeit so vorstellen: Wir schießen Projektilteilchen (Hadronen oder Schwerionen) auf ein Target, schauen was passiert und messen die Geschwindigkeiten und Massen der Teilchen die letztendlich entstehen. Uns interessieren gerade solche Ereignisse, bei denen unsere Projektilteilchen mit einem Atomkern im Targetmaterial zusammenstoßen. Durch die hohe Energie, die wir benutzen, entstehen neue Teilchen und der Atomkern wird in seine Bestandteile zerlegt.

Hier ein Beispiel:
Es gibt Teilchen, wie das -ωMeson, die mit den Photonen gewisse Eigenschaften gemeinsam haben und deshalb direkt mit ihnen verkoppelt sind. Man hat nun folgende Vorstellung: Wenn bei einer Proton-Kern- oder Schwerionenreaktion ein -ωMeson gebildet wird, das sich relativ zu seiner Umgebung in Ruhe befindet, wird es wegen seiner relativ kurzen Lebensdauer auch in der Kernmaterie-Umgebung zerfallen. Ein solcher Zerfallsprozess ist in der Abbildung dargestellt. Das ω-Meson zerfällt dabei in ein virtuelles Photon, das nahezu wechselwirkungsfrei die Materie verlässt und weiter in ein beobachtbares e+e--Paar zerfällt. Durch die genaue Messung der Impulse des Elektrons e- und des Positrons e+ ist die Masse des ursprünglichen ω-Mesons bestimmbar, und damit ist die Möglichkeit gegeben, eine Massenveränderung zu bestätigen. (Als Vergleich dient die Bildung und der Zerfall eines ω-Mesons im Vakuum.)

Quelle: "http://www-hades.gsi.de"

Solche Experimente stellen hohe Forderungen an die Technik. Sie besitzen einen hohen Genauigkeitsanspruch und die vielen Untergrundreaktionen machen die Experimente auch nicht leichter. Unsere Physiker beteiligen sich an der Konzeption dieses Experiments, das den Namen HADES trägt, und auch am Aufbau der entsprechenden Detektoren an der GSI (Gesellschaft für Schwerionen) in Darmstadt. Die linke Abbildung zeigt einen Teil dieses Detektors und zwei Physiker bei der Arbeit.


Ein zweiter Punkt unserer Arbeit ist:
Wir versuchen herauszufinden, wie schwere Elemente entstanden sind. Eine Seite dazu ist HIER zu finden.


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