Uni Logo

FORSCHUNGSBERICHT 1999-2001

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

Graduiertenkolleg: Erforschung der subnuklearen Strukturen der Materie

Allgemeine Angaben:
Nußallee 12, 53115 Bonn
Telefon: 0228 / 73-2340
Fax: 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

Projektbereiche und Teilprojekte:

A:  Experimentelle Untersuchung subnuklearer Strukturen mit Elektronen (Klein, Klempt, Schoch, Schwille)

B:  Experimentelle Untersuchung subnuklearer Strukturen mit Hadronen (Kilian, Klempt, Maschuw)

C:  Theorie subnuklearer Strukturen (Huber, Rollnik, Speth)

Forschungsprogramm:

Projektbereich A: Die Experimente an dem Dauerstrich-Elektronenbeschleuniger ELSA zielenauf die Untersuchung der Struktur von Nukleonen im Licht derelektromagnetischen Wechselwirkung. Die interessierende Strukturäußert sich hier z. B. in Formfaktoren für elastischeElektronstreuung, der Anregung von Baryonresonanzen und der Produktionvon Mesonen mit reellen und virtuellen Photonen. Mit einerStrahlenergie von 3 GeV kann ein großer Teil des Spektrums derNukleonresonanzen abgetastet und insbesondere die Auswirkung desStrangeness-Freiheitsgrades bei der Mesonproduktion untersuchtwerden. Die geringe Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkungerfordert die Verwendung empfindlicher Detektoren mit großemRaumwinkel. Mit dem CRYSTAL-BARREL-Detektor, der vormals am CERN inGenf betrieben wurde und gegenwärtig hier in Bonn umgebaut wird, stehtein neues und vielversprechendes Gerät für solche Experimente zurVerfügung. Die Kollegiaten erfahren diese Fragestellungen imZusammenhang mit anderen im Kolleg abgedeckten Methoden (z. B. anCOSY) und tragen zu ihrer erfolgreichen Bearbeitung wesentlich bei.

Projektbereich B: Mit dem "Cooler Synchrotron" COSY des ForschungszentrumsJülich steht bei einer Maximalenergie von 2.5 GeV einProtonbeschleuniger zur Verfügung, der in Stößen mit anderenHadronen subnukleare Strukturen sichtbar werden läßt. Inverschiedenen Experimenten internationaler Kollaborationen werdendabei u. a. Mesonen- und Hadronen-Produktionsreaktionen inunmittelbarer Nähe der kinematischen Schwelle untersucht, da sichgerade hier die Wirkung und die Rolle dieser subnuklearen Teilchen mitihren unterschiedlichen Eigenschaften im Verband mit normaler Materiezeigen sollte. An der Antiprotonenanlage LEAR/CERN wird über denProduktionskanal der Proton-Antiproton-Annihilation eine detaillierteSpektroskopie hadronischer Endzustände durchgeführt.

Projektbereich C: Von allen fundamentalen Wechselwirkungen ist die starke Wechselwirkungam meisten komplex und am wenigsten verstanden. Dementsprechend zeigtdie Theorie der Hadronen ein breites Spektrum von Modellvorstellungen,das von mehr phänomenologischen Ansätzen bis zu Rechnungen im Rahmender grundlegenden Quantenchromodynamik reicht. Gemeinsames Ziel dertheoretischen Arbeiten ist es, die Experimente zur Hadronenstruktur zubegleiten und Zusammenhänge zwischen den Observablen aufzudecken. Inden beteiligten Theoriegruppen wird neben der theoretischen Analyseder Spin-Struktur des Nukleons und der Beschreibung der Mesonen undBaryonen in relativistischen Quarkmodellen auch die Struktur undDynamik der Hadronen unter spezieller Berücksichtigung der chiralenInvarianz studiert. Ein anderer wichtiger Schwerpunkt ist dieBehandlung der Wechselwirkung zwischen Hadronen in Zwei- undMehrteilchensystemen (wie Atomkernen) im Rahmen desMesonaustauschbildes.


eMail: Transfer und Öffentlichkeitsarbeit