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Vortrag von Bernhard Roth

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Präsentation zum Thema: "Vortrag von Bernhard Roth"—  Präsentation transkript:

1 Vortrag von Bernhard Roth
Exotische Materie Vortrag von Bernhard Roth Ruhr-Universität Bochum

2 Exotische Materie Hybride: Hybridmesonen? Aber auch Hybridfbaryonen

3

4 QCD Wirkung auf Quarks Trägerteilchen: Gluonen Farbladung
Farbneutralität Besonderheit: Gluonen tragen selbst Ladung q q gelb rot rot gelb q q q q

5 QED vs. QCD Photonen: Keine elektromagnetische Ladung
Gluonen: tragen Farbladung Starke WW keine WW

6 QED vs. QCD ~ ~ V 1/r V r - - + + q q Name elektromagnetische Kraft
starke Kraft wirkt auf Elektrische Ladung Farbladung übertragende Teilchen Photon Gluon teilnehmende Teilchen Teilchen mit Ladung Quarks, Gluonen q + - q + - Selbst-WW -> Flux-Tube (Schlauch) V 1/r ~ V r ~ für r → ∞

7 QCD q 7

8 Exotische Materie Mit QCD verträgliche Konfigurationen
Hybride: Hybridmesonen? Aber auch Hybridfbaryonen 8

9 Multiquarkzustände Hadronen aus mehr als 3 Quarks z.B. Pentaquarks
Quarkmolekül (z. B. f0(980) – KK ?) q Mesonium

10 Hybridmesonen Mesonen
Zusätzlicher angeregter gluonischer Freiheitsgrad höhere Masse veränderte Quantenzahl q Baryon (qqq) Hybrid (qqg) q

11 Gluonenbälle Gebilde aus „reiner Kernkraft“ ohne Quarks
Zerfall ist „flavour-blind“ Zerfall nur über starke WW exotische Quantenzahlen möglich: Meson (qq) Glueball (gg)

12 Gluonenbälle 12

13 Spektrum Drehimpuls Parität C-Parität

14 Skalares Mesonnonetts
Nonett noch nicht vollständig Suche nach fehlenden Teilchen Überbesetzung des skalaren Mesonnonetts Mischzustände mit skalaren Mesonen mit 1 -1 1 IZ -1 Isovektor Isoskalar 14

15 pp-Reaktionen Reaktion: pp → π0 π0 π0
pp → f0(1500) π0 (Crystal Barrel/LEAR) f0(1500) → 2 π, 4 π, ηη, ηη‘, KK f0(1500) → γγ M = (1507 ± 5) MeV/c2 Γ = (109 ± 7) MeV/c2 JPC = 0++ f0(1500) 1 2 3 n = m2(π1π3) m2(π1π2) 15

16 f0(1500) exotisch? Überzählig im Skalaren Mesonnonett
Relativ schmal → lange Lebensdauer Passt nicht in Nonett: Zerfallskanäle mit u, d und s-Quarks Masse und Quantenzahlen vorhergesagt für Grundzustand des Glueballs 16

17 Exotisch? pp → f0(1500)… „Gluonenreicher“ Prozess
beliebige Quantenzahlen e-e+- Prozess JP=1- keine Gluonen beteiligt Kopplung an Ladung keine Kopplung an Gluonen g g γ γ 17

18 Anti-Glueball Filter e-e+-Prozess kein f0(1500) 18

19 Suche nach Glueballs Systematische Suche bisher am CERN (LEAR) bis 2000 Geplante Fortsetzung: PANDA/FAIR in Darmstadt ab ca. 2013 FAIR/HESR 19

20 FAIR Facility for Antiproton and Ion Research
SIS300 SIS100 HESR PANDA vorhandene GSI Institute Plasmaphysik Isotopen Strahlen Atomphysik 20

21 HESR Hohe Strahlintensität Hohe Ereignisrate dank festem Target
Brillante Strahlqualität FAIR: Parallelbetrieb 1m 21

22 Quellen Prof. U. Wiedner: „How to study QCD? Or Physics with PANDA“, Vorlesung vom Prof. H. Koch: „Exotische Hadronen“, Kolloquium UNI Tübingen, F. E. Close: „Gluonenbälle – Gebilde aus reiner Kernkraft“, Spektrum der Wissenschaft, F. E. Close: „Glueballs and hybrids: new states of matter“, Contemporary Physics, 1997, volume 38,1 W.-M.Yao et al. (Particle Data Group), J. Phys. G 33, 1 (2006) Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH, Darmstadt 22

23 GSI 23

24 Warum nicht früher? 100 Ereignisse 1000 Ereignisse 10 000 Ereignisse
24


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