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BES III

Hadronen/PANDA     -    Kontakt:     Prof. Dr. Klaus J. Peters     (weitere Informationen)

Das BES III Experiment am BEPC-2 Elektron-Positron Collider am IHEP in Beijing (China) arbeitet bei Kollisionsenergien von 3,5 GeV bis 4,7 GeV zur Spektroskopie und der Strukturuntersuchung von leichten und schweren Hadronen und ist seit 2008 in Betrieb.

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Dabei schaut das Experiment schon auf einen beeindruckende Liste wichtiger Resultate zurück, wie etwa die Entdeckung und Vermessung des Zc(3900)± oder des X0(1835).

Der Fokus der GSI-Gruppe in BES III is dabei die Suche nach weiteren XYZ-Zuständen und der Bestimmung statischer und dynamischer Eigenschaften wie Spin, Parität und deren Zerfälle.

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Exotisches Charmonium

Die Quantumchromodynamik (QCD) ist die allgemein akzeptierte (Feld-)Theorie der starken Kraft (starken Wechselwirkung) und wurde zunächst in Atomkernen entdeckt und später als Wechselwirkung von Quarks und Gluons (also den Konstituenten von Protonen und Pionen) detailliert formuliert. Die Existenz von Baryonen und Mesonen (die beiden Hadronenarten) leitet sich dann von den Eigenschaften dieser Feldtheorie ab. Die Symmetrieprinzipien, die der Theorie zugrundeliegen, erlauben aber noch viel mehr Topologien als nur mit 3 Quarks (Baryon) oder einem Quark und einem Anti-Quark (Meson). Leider vermag die Theorie bislang nicht aus sich heraus, die Eigenschaften solch anderer Topologien, allgmeine Exotika genannt, vorauszusagen und so bleibt deren Existenz unklar. Aus diesem Grund kommt der Suche nach gebundenen Meson-Meson-Zuständen oder Tetraquarks eine besonder Rolle zu, wenn es um das Verständnis der Bindung zwischen Quarks geht. Ein wichtiger Schritt in ein tiefres Verständnis war der zweifelsfreie Nachweis des Zc(3900)± im Jahr 2013, das nicht in einem 2- oder 3-Quarkbild erklärt werden kann.

Die Beobachtung des Zc(3900)± mit einem Minimum von 4 Konstiuentenquarks war eine der größten Entdeckungen in diesem Jahrzehnt und das Top Highlight des Jahres 2013 in Physik (Quelle APS).

Hier die entsprechende Presseerklärung der GSI 09-04-13

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Cartoon-artige Darstellung einer Minimalkonfiguration einer ccbar-(charmonium-) Topologie zusammen mit leichten Quarks in einem einzigen Hadron.

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Cartoon-artige Darstellung einer Minimalkonfiguration einer ccbar-(charmonium-) Topologie zusammen mit leichten Quarks in einem einzigen Hadron.