Servicenavigation

Detailseite

Zurück

Projekt Druckansicht

SFB 1044:  Die Niederenergie-Grenze des Standardmodells: Von Quarks und Gluonen zu Hadronen und Kernen

Fachliche Zuordnung Physik
Förderung Förderung von 2012 bis 2020
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 204404729
 
Im Sonderforschungsbereich SFB 1044 wird die Rolle von Hadronen, also von subatomaren Teilchen, die aus Quarks und Gluonen aufgebaut sind, im Kontext der Teilchen-, Atom- und nuklearen Astrophysik untersucht. Die Hadronenphysik spielt dabei eine zentrale und verbindende Rolle, sowohl bei den höchsten als auch bei den niedrigsten Energieskalen. So ist in nahezu allen genannten Forschungsfeldern der Fortschritt durch die fehlende quantitative Kenntnis der starken Wechselwirkung im nichtperturbativen Bereich der Quantenchromodynamik (QCD) beschränkt. Die Überwindung dieser Niederenergie-Grenze des Standardmodells hat direkte Auswirkungen auf fundmentale Fragestellungen der Physik, erlaubt aber auch einen Erkenntnisgewinn bezüglich der bisher ungeklärten Frage, wie Quarks und Gluonen sich zu Hadronen verbinden. Im SFB 1044 wurde eine strategische Kooperation zwischen dem Mainzer Mikrotron MAMI und dem Beijing Electron Spectrometer BESIII geschlossen. Es werden darüber hinaus auch Messungen am supraleitenden Energy-Recovering Elektronen-Bechleuniger MESA vorbereitet, der in den nächsten vier Jahren in Betrieb gehen wird. MESA wird mit einer bisher unerreichten Intensität Untersuchungen erlauben, die von der Suche nach leichten hypothetischen Teilchen jenseits des Standardmodells (Dunklen Photonen) bis zur Messung des Proton-Radius reichen. Durch den innovativen Ansatz, Messungen in der Elektronenstreuung (MAMI und MESA) und der Elektron-Positron-Physik (BESIII) zu kombinieren, begleitet von theoretischen Rechnungen, wird der SFB 1044 dazu beitragen, die Niederenergiegrenze des Standardmodells zu überwinden. Höhepunkte der Arbeiten sind die weltweit präziseste Messung des elektroschwachen Mischungswinkels in der Elektron-Proton-Streuung bei MESA sowie Messungen und theoretische Berechnungen, die zu einer deutlich verbesserten Kenntnis des magnetischen Moments des Myons führen werden. Eine neue Kampagne von Messungen der Formfaktoren und Polarisierbarkeiten von Nukleonen, kombiniert mit theoretischen Analysen, erlauben es, das Rätsel um den Proton-Radius zu lösen. Es werden zukünftig auch Analysen zur Interpretation von kürzlich entdeckten exotischen Mesonen durchgeführt, die auf eine vollkommen neuartige Form von Materie, bestehend aus vier Quarks, schließen lassen. Schließlich werden spezielle Messungen an Atomkernen eine Bestimmung der nuklearen Zustandsgleichung erlauben, die einen Zugang zu astrophysikalischen Fragestellungen liefert, wie zum Beispiel dem Verständnis des Aufbaus von Neutronensternen.  
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche
Internationaler Bezug Kanada, USA

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Johannes Gutenberg-Universität Mainz
 
 

Zusatzinformationen

© 2024 DFG Kontakt / Impressum / Datenschutz

Textvergrößerung und Kontrastanpassung