Theoretische Vorhersagen und neue, mit großer Genauigkeit gemessene experimentelle Daten an \(^4He\) klaffen auseinander

18.04.23

Am Mainzer Teilchenbeschleuniger MAMI hat die A1-Kollaboration im Rahmen der Doktorarbeit von Dr. Simon Kegel die Anregung eines α-Teilchens, dem Atomkern eines \(^4\)He-Atoms, von seinem Grundzustand zum ersten angeregten Zustand neu und mit bisher unerreichter Genauigkeit systematisch vermessen. Die Gegenüberstellung von Experiment und aktuellen Berechnungen aus der zugehörigen Niederenergie-Theorie zeigt, dass die Anregung von α-Teilchen basierend auf dem heutigen Verständnis von Kernkräften nicht korrekt beschrieben wird – und wirft damit viele Fragen auf. Der wissenschaftliche Artikel wurde als Empfehlung der Herausgeber in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

Weiterlesen

Reiner Quanteneffekt als Schlüssel zu besserem Verständnis der subatomaren Welt / Vielfältige Mainzer Expertise in neuem Forschungsprogramm gebündelt

01.04.2022

In der klassischen Physik ist die Interferenz, also die Überlagerung von Lichtwellen, ein wohlbekanntes Phänomen. Eine Wechselwirkung der Lichtstrahlen untereinander im Sinne einer Streuung ist jedoch klassisch unmöglich. In der subatomaren Welt hingegen, die durch Quanteneffekte beschrieben wird, wechselwirken die Lichtquanten – auch Photonen genannt – sehr wohl miteinander.

Mehr noch: Photon-Photon-Wechselwirkungen spielen eine zentrale Rolle im Standardmodell der Teilchenphysik. Ein besseres Verständnis dieses reinen Quanteneffekts ist der Schlüssel, um zu wichtigen neuen Erkenntnissen sowohl innerhalb des Standardmodells als auch darüber hinaus zu gelangen. Die Photon-Photon-Wechselwirkung steht daher im Fokus einer neuen Forschungsgruppe an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), die gerade durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligt wurde und in den nächsten vier Jahren zunächst mit etwa 3,5 Millionen Euro gefördert wird. Sprecher ist Experimentalphysiker Prof. Dr. Achim Denig, Co-Sprecher der theoretische Physiker Prof. Dr. Marc Vanderhaeghen – beide vom Institut für Kernphysik der JGU. ...