Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Hinweise auf exotisches Teilchen: Quarks im Sechserpack

29.06.2011
Verblüffende Ergebnisse eines Fusionsexperiments unter Tübinger Leitung

Ein 50 Jahre altes Rätsel hat Teilchenphysiker unter der Leitung von Professor Heinz Clement von der Universität Tübingen eventuell auf die Fährte eines exotischen Teilchens im Reich der Bausteine der Materie geführt. Normale Materie, aus der wir, aber auch Planeten und Sterne bestehen, setzt sich aus Atomen zusammen, die in ihrer Mitte einen winzig kleinen Kern, den Atomkern beherbergen. Dieser besteht seinerseits aus den Kernbausteinen Proton und Neutron, die sich wiederum aus Quarks zusammensetzen, den nach heutigem Wissensstand elementaren Bausteinen der Materie. Bisher kennt man nur Zustände, bei denen die Quarks im Dreierpack vorkommen.


Der Wirkungsquerschnitt  (normierte Häufigkeit der Ereignisse) der Fusionsreaktion Neutron + Proton → Deuteron + 2 Pionen zeigt ein resonanzartiges Verhalten bei Änderung der Energie s, d.h. eine Reso-nanzkurve, wie man sie auch aus elementaren Schülerversuchen zu erzwungenen Schwingungen einer Feder oder eines elektrischen Schwingkreises kennt. Universität Tübingen, Physikalisches Institut

Gemäß der grundlegenden Theorie der Starken Kraft, können Quarksysteme innerhalb der Reichweite der Starken Kraft von einem billionstel Millimeter (10-15 m) nur in Vielfachen von drei vorkommen – also auch z.B. im Sechser-pack. Obwohl seit mehr als 30 Jahren derartige Sechserpacks theoretisch vorhergesagt werden, konnten bisher experimentell nur Quark-systeme im Dreierpack gefunden werden.

Bei dem Versuch, ein völlig anderes seit 50 Jahren ungelöstes Rätsel um den ominösen ABC-Effekt, der 1960 von Abashian, Booth und Crowe in einer bestimmten Art von Kernfusionen gefunden wurde, aufzuklären, hat die Tübinger Arbeitsgruppe um Heinz Clement am Physikalischen Institut Erstaunliches festgestellt, nämlich dass diese Art von Fusionsreaktion eine Resonanzstruktur aufweist. Dies gilt insbesondere für die fundamentalste Fusionsreaktion dieser Art, bei der die Kernbausteine Proton und Neutron zu einem Deuteron verschmelzen (unter Aussendung zweier weiterer Teilchen). Eine Resonanz bedeutet in der Physik immer das Vorhandensein eines dem System innewohnenden Zustands („Eigenzustand“), in der Teilchenphysik insbesondere die Existenz eines Teilchens. Im vorliegenden Fall ist das Auftreten einer Resonanz insofern ungewöhnlich, als bisher trotz intensiver Suche in den Zwei-Nukleon-Systemen Proton-Neutron, Proton-Proton und Neutron-Neutron keinerlei Resonanzen gefunden wurden. Zudem deuten die gemessenen Eigenschaften dieser Resonanzstruktur auf einen Zustand höchster innerer Symmetrie.

Die Experimente dazu wurden im Rahmen der internationalen WASA-at-COSY-Kollabo-ration (120 Wissenschaftler aus 6 Ländern) am Teilchenbeschleuniger COSY im Forschungszentrum Jülich unter Tübinger Leitung durchgeführt. Die Ergebnisse sind jüngst in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters (Phys. Rev. Lett. 106, 242302 (2011)) erschienen und dies sogar auf der Titelseite dieser Ausgabe.

Bisher sind alle konventionellen Erklärungsversuche der beobachteten Resonanzstruktur fehl-geschlagen. Ob es sich allerdings bei diesem Teilchen tatsächlich um einen exotischen Quark-zustand im Sechserpack oder um einen eher konventionellen molekülartigen Zustand handelt, muss durch weitere Experimente überprüft werden. Weitere Messungen dazu stehen am Jülicher Teilchenbeschleuniger bereits an.

Ansprechpartner:
Prof. Heinz Clement, Sprecher des Experiments
Universität Tübingen
Physikalisches Institut
Telefon +49 7071 29-76352
clement@pit.physik.uni-tuebingen.de
Universität Tübingen
Hochschulkommunikation
Leiterin Myriam Hönig
Abteilung Presse, Forschungsberichterstattung, Information
Michael Seifert
Telefon +49 7071 29-76789
Telefax +49 7071 29-5566
michael.seifert@uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/aktuelles

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern
20.06.2018 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

nachricht Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen
19.06.2018 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics