Quarkstruktur und Dynamik von Hadronen

Mitarbeiter:

Dr. Valery Lyubovitskij, Dr. Wang Ping, Francesco Giacosa, Kem Pumsa-Ard, Sampart Cheedket, Khanchai Khosongthongkee

Gäste:

Prof. M.A. Ivanov (Dubna), Prof. Drukarev (St. Petersburg), Prof. V. Kukulin (Moskau), Prof. A. Machavariani (Tbilisi), Prof. R. Vinh Mau (Paris), Dr. Yupeng Yan, Nopmanee Supanam

Alle Materie, die uns umgibt, wir selbst eingeschlossen, besteht aus Atomen. Atome wiederum setzen sich aus Protonen, Neutronen und Elektronen zusammen. Proton und Neutron, welche durch die starke Wechselwirkung in den Atomkernen gebunden sind, sind aber wiederum aus noch kleineren Konstituenten, den Quarks zusammengesetzt. Quarks werden in Experimenten nicht einzeln beobachtet, sondern nur im Verbund der stark wechselwirkenden Mesonen und Baryonen, den Hadronen, von denen heute über 100 experimentell nachgewiesen wurden. Quarks sind somit der Urstoff der Materie, welche von zentraler Bedeutung in der Erklärung der fundamentalen Struktur unserer Welt sind. Die Bindung zwischen den Quarks in den Hadronen wird durch Gluonen, den Eichbosonen der starken Wechselwirkung, vermittelt und durch die fundamentale Theorie der Quantenchromodynamik (QCD) beschrieben. Obwohl dieses Bild in seinen Grundzügen akzeptiert ist, werden detaillierte Untersuchungen der Substruktur der Hadronen und ihrer Wechselwirkung noch fundamentale Probleme auf, welche Gegenstand von intensiven experimentellen Untersuchungen großer Gruppen sind.

Ausgehend von der Quantenchromodynamik werden in unserer Arbeitsgruppe Quarkmodelle für die Beschreibung von Mesonen und Baryonen und deren Wechselwirkung entwickelt. Die Projekte werden dabei in engem Kontakt mit Experimenten an Beschleunigern bearbeitet. Folgende Themengebiete auf dem Gebiet der subatomaren Physik werden derzeit von uns untersucht:

• nichtrelativistische Konstituentenquarkmodell und Anwendung auf Spektrum und Eigenschaften von Baryonen und Mesonen
• Beschreibung der Baryon-Baryon-Wechselwirkung im Rahmen von Quarkmodellen
• feldtheoretische, relativistische Beschreibung von Hadronen im chiralen Quarkmodell
• Physik der Antinukleon-Vernichtung auf dem Quark-Niveau
• exotische Zustände von Hadronen und deren charakteristische Eigenschaften, z.B. Glueballs (rein gluonische Zustände), Hybrid-Mesonen
• Seltsamkeitsinhalt des Nukleons
• Physik der schweren Quarks, exklusive Zerfälle der schweren Mesonen und Baryonen
• Eigenschaften von Hadronen in heißer und dichter Materie im Rahmen von QCD-Summenregeln

vordere Reihe von links: Dr. Yupeng Yan, Prof. Amand Fäßler, Dr. Thomas Gutsche, Dr. Valery Lyubovitskij

hintere Reihe von links: Dr. Wang PIng, Kem Pumsa-ard, Normanee Supanam, Sampart Cheedket, Francesco Giacosa, Khanchai Khosonthongkee