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08.05.2002 | Auf der Suche nach dem Ursprung der Materie

Wissenschaftler aus aller Welt diskutieren zukünftige Experimente an der GSI

 

Über 170 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 25 Ländern und vier Kontinenten treffen sich vom 13. bis 16. Mai an der GSI in Darmstadt um gemeinsam über zukünftige Experimente an einer projektierten Beschleunigeranlage zu diskutieren. Der Vorschlag, einen neuen großen Ringbeschleuniger für Atomkerne und Antiprotonen (Antimaterie) an der GSI zu bauen und damit grundlegende Experimente zur Untersuchung elementarer Materie durchzuführen, wurde im Laufe der letzten Jahre ausgearbeitet und im Herbst 2001 dem deutschen Wissenschaftsrat zur Begutachtung vorgelegt.

Zentrales Thema der internationalen Konferenz an der GSI ist die Frage nach den Eigenschaften komprimierter Kernmaterie, wie sie zum Beispiel im Zentrum von Neutronensternen existiert. ähnlich extreme Verhältnisse können auf der Erde nur in Stößen zwischen schweren Atomkernen kurzzeitig erzeugt werden. Hierbei wird Kernmaterie – die aus Protonen und Neutronen besteht – so stark erhitzt und verdichtet, dass diese Teilchen ihre Eigenschaften verändern und sich schließlich in ihre elementaren Bestandteile - die Quarks - auflösen. Die Physiker versuchen, mit diesen Experimenten fundamentale Fragen der modernen Physik zu beantworten:

Warum hat man noch nie freie Quarks die elementaren Bestandteile der Materie – beobachten können? Warum sind Protonen und Neutronen etwa 40 Mal schwerer die drei Quarks, aus denen sie bestehen? Was ist der Ursprung dieser Masse, die immerhin über 99% der uns umgebenden Materie ausmacht?

Antworten auf diese und ähnliche Fragen suchen auch die Wissenschaftler am europäischen Forschungszentrum CERN in Genf und in Brookhaven (USA). In diesen Labors werden Atomkerne mit extrem hohen Energien aufeinander geschossen, sodass sich die Kernmaterie sehr stark erhitzt. An der GSI hingegen soll ein alternativer Weg eingeschlagen werden: die größtmögliche Kompression von Kernmaterie bei moderater Erhitzung. Diese Experimente erfordern weniger hohe Energien aber dafür höhere Intensitäten der Schwerionenstrahlen. Genau dies soll die an der GSI projektierte Experimentier – und Beschleunigeranlage leisten. Am Ende ihrer Vorträge und Diskussionen hoffen die Wissenschaftler aus aller Welt, die zur Zeit an der GSI versammelt sind, dem optimalen Konzept für ein zukünftiges Experimentierprogramm einen großen Schritt näher gekommen zu sein.