Zu Hauptinhalt springen
Startseite UR

Quarks - gekocht, gepresst und magnetisiert

Heisenberg-Stipendium für Regensburger Physiker


Pressemitteilung vom 3. März 2014

Bei sehr hohen Temperaturen verdampfen Stoffe nicht nur, ihre Atome können auch ionisiert werden und Plasmen bilden. Ähnliches gilt für Atomkerne, die dann den Blick freigeben auf ihre elementaren Bestandteile – Quarks und Gluonen. Diese neuen Zustände der Materie zu erforschen ist das Ziel von PD Dr. Falk Bruckmann vom Regensburger Institut für Theoretische Physik. Um diese Forschung weiter vorantreiben zu können, hat ihm die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) nun für zunächst drei Jahre ein Heisenberg-Stipendium bewilligt. 

Mit dem Heisenberg-Programm unterstützt die Deutsche Forschungsgemeinschaft herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die alle Voraussetzungen für die Berufung auf eine Dauer-Professur erfüllen und sich auf eine wissenschaftliche Leitungsfunktion vorbereiten. Dank Förderung können die Stipendiaten ihre bedeutenden Forschungsthemen vertiefen – und das an einem Ort ihrer Wahl. Die Universität Regensburg ist eine der weltweit führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Quantenchromodynamik: Von der Hardware-Entwicklung bis hin zur Mathematischen Physik wird ein breites Spektrum an Themen untersucht. Der Regensburger Campus war zudem Veranstaltungsort für mehrere wichtige Konferenzen in diesem Bereich.

Zum Forschungsgegenstand:

Zwischen Quarks wirken extreme Bindungskräfte und so sind die Umgebungen, diese aufzubrechen, ebenfalls extrem: der Quark-Gluon-Plasma genannte Zustand existierte Mikro-Sekunden nach dem Urknall bei Temperaturen von Billionen Grad. Eines der Beschleunigerexperimente am CERN erzeugt für eine extrem kurze Zeitspanne ein solches Plasma, was aus zehntausenden detektierten Teilchen herauszulesen ist. Neuartige Quarkmaterie entsteht auch in Neutronensternen, die auf einem Durchmesser von einigen Kilometern die Masse der Sonne verdichten. 

Die entsprechende Theorie der Quantenchromodynamik (QCD) hingegen sieht in ihrer Eleganz fast schon harmlos aus. Daraus Konsequenzen abzuleiten ist unter anderem deshalb so schwierig, weil im Quanten"vakuum" ständig neue Teilchen entstehen und vergehen. Solche Materiezustände sind daher durch Quantenfelder zu beschreiben und die meisten der herkömmlichen Näherungsmethoden sind unbrauchbar. Als eine der wenigen zuverlässigen Methoden haben sich Computersimulationen auf Raum-Zeit-Gittern erwiesen. "In diesen Datenmengen wiederum die physikalischen Mechanismen zu erkennen bleibt eine Herausforderung", so Bruckmann. Solitonische Anregungen, Zufallsmatrizen und Modellsysteme, die auch in der Festkörperphysik angewandt werden, sollen helfen, Einblicke in diese Zustände und die Übergänge zwischen ihnen zu gewinnen.

 In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass Quarks in den genannten Situationen auch Magnetfeldern in Rekordstärke ausgesetzt sind. Für die Theorie ein willkommener neuer Parameter. Zusammen mit Kollegen aus Wuppertal – im Rahmen des Sonderforschungsbereichs Transregio 55 (SFB TR55) „Hadron Physics from Lattice QCD“ – und Ungarn haben die Regensburger Forscher diese Situation untersucht und überraschende Antworten gefunden, die in der community wiederum neue Fragen aufgeworfen haben. In seinem Projekt will Bruckmann mit seinen Mitarbeitern numerische und analytische Methoden kombinieren, um die QCD unter diversen extremen Bedingungen besser zu verstehen. Ein wichtiges Ziel ist dabei die Verbesserung der Zugänge zu Quarks bei hohen Dichten, wo die Experimentatoren dringend verlässliche Vorhersagen benötigen. 


Ansprechpartner für Medienvertreter

PD Dr. Falk Bruckmann
Institut für theoretische Physik
Tel. 0941 943-2002
falk.bruckmann@physik.uni-regensburg.de

  1. Startseite

Pressemitteilungen der Universität Regensburg

 

Zeitungen
Kontakt

Christina Glaser M.A.
Telefon 0941 943-5566
E-Mail presse@ur.de

Link zu baydat online