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 Proteintransport - Stau in der Zelle
24.03.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise