Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Reise in den Mikrokosmos - Neue Ausgabe des Magazins "Forschen in Jülich" erlaubt "EinBlick ins Atom

30.09.2002


Warum sieht die Welt so und nicht anders aus? Woraus besteht sie? Was hält sie zusammen? Diese zentralen Fragen stehen im Mittelpunkt der neuen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Forschen in Jülich". "EinBlick ins Atom" erzählt, wie Jülicher Wissenschaftler im Zentrum der Atome - in den Atomkernen - nach dem Bauplan der Natur fahnden. Dazu lassen sie am Jülicher Teilchenbeschleuniger COSY beispielsweise Protonen, das sind Bausteine des Atomkerns, mit annähernd Lichtgeschwindigkeit aufeinander prallen und erzeugen dabei für Sekundenbruchteile neue Partikel: Diese verraten den Physikern vieles über die Kräfte, die im Innern des Atomkerns und zwischen Elementarteilchen herrschen.

"Es war wirklich das unglaublichste Ereignis, das mir in meinem Leben je begegnet ist. Es war fast so unglaublich, als wenn man eine 15 Zoll Granate auf ein Stück Seidenpapier abfeuerte und sie käme zurück und man würde von ihr getroffen." So schilderte Ernest Rutherford seine Überraschung, als er bei seinen berühmten Streuversuchen mit Alphastrahlung am Anfang des letzten Jahrhunderts den Atomkern entdeckt hatte.
Rutherford demonstrierte damit eindrucksvoll, wie man mit Teilchenstrahlen das subatomare Reich erkunden kann. In riesigen Teilchenbeschleunigern führen die Physiker heute Experimente nach dem gleichen Prinzip durch - nur können sie inzwischen weit tiefer in die Materie hineinblicken als es Rutherford seinerzeit möglich war. Dabei erleben sie ähnliche Überraschungen, denn in der Welt der kleinsten Teilchen gibt es noch viele Geheimnisse. Auch am Forschungszentrum Jülich betreiben die Forscher einen Teilchenbeschleuniger, das CoolerSynchrotron COSY. Mit COSY können sie die Bestandteile des Atomkerns, die Hadronen, beobachten - COSY ist sozusagen ein Mikroskop für sehr kleine Strukturen. Die Forschungen am COSY ergänzen damit diejenigen an den größeren Beschleunigern am CERN bei Genf oder bei DESY in Hamburg, mit denen die Physiker vor allem die Bestandteile der Hadronen, die Quarks, untersuchen. Quarks gelten heute als elementare - unteilbare - Bausteine der Materie.
Die Hadronen geben den Physikern noch viele spannende Rätsel auf. Mit welchen Methoden, Experimenten und Theorien die Physiker diese lösen wollen, darüber informiert das neue "Forschen in Jülich". Im ersten Artikel stellt sich "Eine coole Maschine - das CoolerSynchrotron COSY" vor. Viele technische Besonderheiten machen die 184 Meter lange, ovale Teilchenrennbahn zu einem weltweit einzigartigen Forschungsinstrument. Hier werden Protonen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und prallen dann auf ein Ziel. Der Protonenstrahl läuft zwar niemals von alleine rund, aber "Mit Herz und Verstand" sorgt das 50-köpfige COSY-Team dafür, dass 350 Forscher aus aller Welt in Jülich immer optimal experimentieren können. Damit ihnen auch die wirklich "Seltenen Ereignisse" in Millionen von Teilchen-Crashs nicht entgehen, lauern im und um den COSY-Ring viele verschiedene raffiniert konstruierte Messgeräte auf frisch erzeugte Teilchen. "Das Spiel der Kräfte" beobachten die Forscher, wenn sie Experimente am COSY durchführen. Insbesondere dem Geheimnis der starken Kraft sind sie dabei auf der Spur: Sie hält die Hadronen in den Atomkernen und damit die Welt im Innersten zusammen.
Auf ihrer Reise in die Welt der kleinsten Teilchen haben die Physiker bereits "Vielfältige Nebenwirkungen" zutage gefördert, die unter anderem in der Nuklearmedizin eine Rolle spielen. "Tiefe Einsichten" erhalten sie, wenn sie am COSY Experimente zur künftigen Spallations-Neutronenquelle ESS durchführen. Und wenn die Physiker Theorien über das in vielen Fällen noch rätselhafte Verhalten der Hadronen entwickeln, spüren sie eine "Starke Kraft zwischen Rechts und Links". Manche Fragen aber, die ihnen unter den Nägeln brennen, können die Jülicher Physiker mit COSY nicht beantworten. Es zieht sie daher "In die weite Welt hinaus", um an anderen Beschleunigern die erhofften Antworten zu erhalten - beispielsweise, wenn es um die geheimnisvolle Antimaterie geht. COSY befindet sich derweil "Geordnet auf Zukunftskurs", denn um weitere Geheimnisse im Reich der kleinsten Teilchen zu lüften, muss der Beschleuniger ständig weiterentwickelt werden.
Auf 38 Seiten nimmt "EinBlick ins Atom" den Leser mit auf eine Reise in die sonderbare Welt der kleinsten Teilchen.

Peter Schäfer | idw
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de/oea/PM2002/2002-51-FiJEinblickinsAtom.html

Weitere Berichte zu: Atom Atomkern COSY Hadronen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau
17.11.2017 | Universität Ulm

nachricht Zwei verdächtigte Sterne unschuldig an mysteriösem Antiteilchen-Überschuss
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte