Neue Publikation zum Stand der Forschung auf dem Gebiet der Starken Wechselwirkung

Eine umfangreiche neue Publikation fasst den gegenwärtigen Stand der Forschung rund um die Starke Wechselwirkung zusammen und liefert einen Ausblick auf die zukünftige Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet. Die Starke Wechselwirkung ist eine der vier Grundkräfte der Physik und sorgt für den Zusammenhalt der Elementarteilchen, der Quarks, in den Bausteinen der Atomkerne, den Protonen und Neutronen. Theoretisch wird sie durch die Quantenchromodynamik (QCD) beschrieben. Prof. Dr. Nora Brambilla von der Technischen Universität München und Principal Investigator des Exzellenzclusters Universe sowie weitere Mitglieder des Exzellenzclusters Universe waren maßgeblich an der Publikation beteiligt.

Den Einfluss und die Perspektiven der Physik der Starken Wechselwirkung am Beginn einer neuen Ära der Teilchenphysik zu diskutieren, die mit der Entdeckung des Higgs-Teilchen am Large Hadron Collider am CERN im Jahr 2012 begonnen hat, - dieser Aufgabe hat sich eine Arbeitsgruppe gestellt, die vor zwei Jahren durch Nora Brambilla ins Leben gerufen wurde. Ausgangspunkt war die von der theoretischen Physikerin im Oktober 2012 auf dem Forschungscampus Garching organisierte Konferenz "Xth Quark Confinement and the Hadron Spectrum", an der sich rund vierhundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus allen Gebieten der Forschung zur Starken Wechselwirkung beteiligt haben. Nora Brambilla als eine der Schriftleiterinnen und die Arbeitsgruppenleiter Prof. Dr. Bernhard Ketzer, PD Dr. Johanna Erdmenger, Prof. Dr. Laura Fabbietti und PD Dr. Antonio Vairo sind Principal Investigatoren des Exzellenzclusters Universe. Nach zwei Jahren Arbeit wird das Ergebnis nun in der renommierten wissenschaftlichen Fachzeitschrift European Physical Journal C veröffentlicht.

Die Publikation zielt darauf ab, den Stand und die Herausforderungen der Forschung rund um die Starke Wechselwirkung zu beleuchten. Es werden Fragen beantwortet wie: Was sind die neuesten Errungenschaften und Highlights bezüglich der Forschung zur Starken Wechselwirkung? Welche wichtigen offenen Probleme bleiben? Was sind die vielversprechendsten Wege für die weitere Forschung? Was brauchen die Experimentalphysikern von den Theoretikern? Was brauchen die Theoretiker von den Experimentalphysikern?

Ein Großteil der wissenschaftlichen Arbeit ergab sich aus der Konferenzreihe "Quark Confinement and the Hadron Spectrum", die sich im Laufe der Jahre als Diskussionsforum für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf diesem Gebiet entwickelt hat. Die thematische Gliederung der Publikation orientiert sich lose an den Themenfeldern der Konferenz: leichte Quarks, schwere Quarks, QCD und neue Physik, Deconfinement, Kern- und Astroteilchenphysik, Vakuumstruktur und Confinement sowie Theorien starker Kopplung.

Die Arbeit zeigt auf, wie eng die Theorie der Starken Wechselwirkung mit vielen anderen physikalischen Fragestellungen verknüpft ist, von der Astrophysik und Kosmologie zu stark gekoppelten, komplexen Systemen der Teilchen- und Festkörperphysik, bis hin zur Suche nach der Physik jenseits des Standardmodells. Es wird dargelegt, wie eine erfolgreiche Beschreibung der Starken Wechselwirkung Auswirkungen auf andere Gebiete hat, und wiederum, wie andere Gebiete der Physik die Erforschung der Starken Wechselwirkung beeinflussen. Im Verlauf der Arbeit wird eine neue Perspektive auf die vielen Forschungsstränge, die in die Quantenchromodynamik hinein- und herausführen angeboten, ebenso wie ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.

Weitere Informationen:
QCD and strongly coupled gauge theories: challenges and perspectives

Kontakt:
Prof. Dr. Nora Brambilla
Physik-Department T30f? 
Technische Universität München?
James-Franck-Str. 1
?85747 Garching

E-Mail: nora.brambilla@ph.tum.de
Tel.: +49 89 289 12353