Uni Logo
 

FORSCHUNGSBERICHT 1996-1998


 

Prev.:Graduiertenkolleg: Funktionelle Proteindomänen
Next.:Graduiertenkolleg: Spektroskopie isolierter u. kondensierter Moleküle
Up:Forschungsbericht
Up:Graduiertenkollegs
Index


Graduiertenkolleg: Erforschung der subnuklearen Strukturen der Materie

Graduiertenkolleg: Erforschung der subnuklearen Strukturen der Materie

Allgemeine Angaben:
Physikalisches Institut , Nußallee 12 , 53115 Bonn , Telefon: 0228 / 73-2340 , Telefax: 0228 / 73-3518 , eMail: klein@physik.uni-bonn.de , WWW: http://www.iskp.uni-bonn.de/kolleg/top.html

Sprecher:
Prof. Dr. F. Klein

Projektleiter / Beteiligte Hochschullehrer
Prof. Dr. Max G. Huber
Prof. Dr. Kurt Kilian
Prof. Dr. Fritz Klein
Prof. Dr. Eberhard Klempt
Prof. Dr. Reinhard Maschuw
Prof. Dr. (em.) Horst Rollnik
Prof. Dr. Berthold Schoch
Prof. Dr. Walter-J. Schwille
Prof. Dr. Josef Speth

Stipendiaten

Projektbereiche und Teilprojekte:
Projektbereich A: Experimentelle Untersuchung subnuklearer Strukturen mit Elektronen (Klein, Klempt, Schoch, Schwille)
Projektbereich B: Experimentelle Untersuchung subnuklearer Strukturen mit Hadronen (Kilian, Klempt, Maschuw)
Projektbereich C: Theorie subnuklearer Strukturen (Huber, Rollnik, Speth)

Forschungsprogramm
Projektbereich A: Die Experimente an dem Dauerstrich-Elektronenbeschleuniger ELSA zielen auf die Untersuchung der Struktur von Nukleonen im Licht der elektromagnetischen Wechselwirkung. Die interessierende Struktur äußert sich hier z. B. in Formfaktoren für elastische Elektronstreuung, der Anregung von Baryonresonanzen und der Produktion von Mesonen mit reellen und virtuellen Photonen. Mit einer Strahlenergie von 3 GeV kann ein großer Teil des Spektrums der Nukleonresonanzen abgetastet und insbesondere die Auswirkung des Strangeness-Freiheitsgrades bei der Mesonproduktion untersucht werden. Die geringe Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung erfordert die Verwendung empfindlicher Detektoren mit großem Raumwinkel. Mit dem CRYSTAL-BARREL-Detektor, der vormals am CERN in Genf betrieben wurde und gegenwärtig hier in Bonn umgebaut wird, steht ein neues und vielversprechendes Gerät für solche Experimente zur Verfügung. Die Kollegiaten erfahren diese Fragestellungen im Zusammenhang mit anderen im Kolleg abgedeckten Methoden (z. B. an COSY) und tragen zu ihrer erfolgreichen Bearbeitung wesentlich bei.
Projektbereich B: Mit dem "Cooler Synchrotron" COSY des Forschungszentrums Jülich steht bei einer Maximalenergie von 2.5 GeV ein Protonbeschleuniger zur Verfügung, der in Stößen mit anderen Hadronen subnukleare Strukturen sichtbar werden läßt. In verschiedenen Experimenten internationaler Kollaborationen werden dabei u. a. Mesonen- und Hadronen-Produktionsreaktionen in unmittelbarer Nähe der kinematischen Schwelle untersucht, da sich gerade hier die Wirkung und die Rolle dieser subnuklearen Teilchen mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften im Verband mit normaler Materie zeigen sollte. An der Antiprotonenanlage LEAR/CERN wird über den Produktionskanal der Proton-Antiproton-Annihilation eine detaillierte Spektroskopie hadronischer Endzustände durchgeführt.
Projektbereich C: Von allen fundamentalen Wechselwirkungen ist die starke Wechselwirkung am meisten komplex und am wenigsten verstanden. Dementsprechend zeigt die Theorie der Hadronen ein breites Spektrum von Modellvorstellungen, das von mehr phänomenologischen Ansätzen bis zu Rechnungen im Rahmen der grundlegenden Quantenchromodynamik reicht. Gemeinsames Ziel der theoretischen Arbeiten ist es, die Experimente zur Hadronenstruktur zu begleiten und Zusammenhänge zwischen den Observablen aufzudecken. In den beteiligten Theoriegruppen wird neben der theoretischen Analyse der Spin-Struktur des Nukleons und der Beschreibung der Mesonen und Baryonen in relativistischen Quarkmodellen auch die Struktur und Dynamik der Hadronen unter spezieller Berücksichtigung der chiralen Invarianz studiert. Ein anderer wichtiger Schwerpunkt ist die Behandlung der Wechselwirkung zwischen Hadronen in Zwei- und Mehrteilchensystemen (wie Atomkernen) im Rahmen des Mesonaustauschbildes.


Transfer und Öffentlichkeitsarbeit