Was unsere Welt im Innersten zusammenhält

Der Victor-Hess-Preis für hervorragende Dissertationen auf dem Gebiet der Kern- und Teilchenphysik wird in diesem Jahr an den Postdoc Dr. Markus Huber von der Universität Jena vergeben. Huber erhält die mit 1.000 Euro dotierte Auszeichnung auf der gemeinsamen Jahrestagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft (ÖPG) und der Schweizerischen Physikalischen Gesellschaft (SPG), die vom 15. bis 17. Juni in Lausanne stattfindet.

„Man muss kein österreichischer Bürger sein, um nominiert zu werden, jedoch muss die Dissertation an einer österreichischen Universität eingereicht werden“, erläutert der 28-jährige Jenaer. Sein Betreuer hat die Arbeit, die Huber im April 2010 beendet hat, mit dem Titel „On gauge fixing aspects of the infrared behaviour of Yang-Mills-Green functions“ im März 2011 eingereicht. Der junge Wissenschaftler hat sich jedoch kaum Chancen auf den Preis ausgerechnet, da die bisherigen Preisträger sehr oft aus dem experimentellen Bereich kamen, während Huber sich in seiner Dissertation mit der „Starken Wechselwirkung der Elementarteilchen“ auf theoretischer Ebene befasst hatte. „Ich war sehr überrascht, als ich jetzt erfahren habe, dass ich den Preis erhalten werde“, sagt Markus Huber. Dies gilt auch für seine Jenaer Kollegen. „Die Liste der Preisträger der vergangenen Jahre liest sich wie das österreichische ,Who is who‘ der modernen Physik“, sagt etwa Prof. Dr. Holger Gies und freut sich mit Markus Huber über die Auszeichnung.

In seiner Dissertation beschäftigt sich Huber mit der Yang-Mills-Theorie, die bereits aus den 1950er Jahren stammt. Es handelt sich hierbei um eine Eichtheorie, welche die Starke Wechselwirkung beschreibt. Im Speziellen werden Gluonen untersucht, die für die Übertragung der Starken Wechselwirkung verantwortlich sind. „Diese Elementarteilchen kann man sich als Mörtel vorstellen, der die anderen Bausteine des Atomkerns, die sogenannten Quarks, fest miteinander verbindet“, erklärt Dr. Huber. Gluonen haben die Eigenschaft, dass man sie nicht als freie Teilchen beobachten kann. Dieses Phänomen wird in der Physik als „Confinement“ bezeichnet. In Experimenten hat man nachgewiesen, dass Protonen und Neutronen aus noch kleineren Teilchen bestehen, doch ist es nicht möglich, diese getrennt zu beobachten.

Aus welchem Grund sind Gluonen und Quarks nicht einzeln sichtbar? Zahlreiche Physiker haben sich jahrzehntelang mit dem Problem des „Confinements“ auseinandergesetzt, doch bis heute ist es noch nicht ganz verstanden. „Confinement ist ein riesiges Puzzle und solange wir es nicht gelöst haben, haben wir einen Teil der uns umgebenden Welt nicht verstanden“, stellt der sportliche Physiker fest. Markus Huber hat sich in seiner Dissertation mit einem kleinen Teilbereich des Phänomens beschäftigt. Einen praktischen Nutzen habe seine Grundlagenforschung wohl nicht, sagt Huber, sie trage jedoch zum Verständnis der Welt bei.

Der Postdoc ist nach wie vor auf dem Gebiet der Starken Wechselwirkung in der Elementarteilchenphysik tätig. Als Mitglied des Graduiertenkollegs „Quanten- und Gravitationsfelder“ am Theoretisch-Physikalischen Institut der Jenaer Universität befasst er sich unter anderem mit Flussgleichungen. Diese Gleichungen dienen als Werkzeug in vielen Bereichen. Auch die komplexen Zusammenhänge in der Elementarteilchenphysik kann man mit ihnen gezielt untersuchen, woraus sich die Physiker neue Erkenntnisse versprechen.

Kontakt:
Dr. Markus Huber
Theoretisch-Physikalisches Institut der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Fröbelstieg 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947104
E-Mail: Markus.Huber[at]uni-jena.de