Forschungsziele

Forschungsziele

Das P̅ANDA-Experiment dient der Grundlagenforschung im Bereich der Hadronenphysik – also dem Verständnis der starken Wechselwirkung. Die starke Wechselwirkung ist eine der vier physikalischen Grundkräfte im Universum und wirkt nur auf winzig kleinen Distanzen, im Bereich von Atomkernen.

Die Bausteine der Hadronenphysik sind die Quarks. Quarks sind eine Art von Elementarteilchen und bilden gemeinsam mit den Leptonen die Grundlage von sämtlicher bekannter Materie im Universum.

Neben den Quarks gibt es in der Hadronenphysik noch die Gluonen. Sie sind nach dem englischen Wort „glue für Kleber benannt, denn sie sind die so genannten Kraftteilchen der starken Wechselwirkung, die eben diese Wechselwirkung übertragen.

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Schematische Darstellung eines Protons oder Neutrons. Protonen und Neutronen sind die Bausteine der Atomkerne. Sie selbst bestehen aus Quarks (repräsentiert durch die Kugeln), die durch die Gluonen, die Kraftteilchen der starken Wechselwirkung, (repräsentiert durch die Federn) zusammengehalten werden.
Schematische Darstellung eines Protons oder Neutrons. Protonen und Neutronen sind die Bausteine der Atomkerne. Sie selbst bestehen aus Quarks (repräsentiert durch die Kugeln), die durch die Gluonen – die Kraftteilchen der starken Wechselwirkung – (repräsentiert durch die Federn) zusammengehalten werden.
Das Physik-Programm des P̅ANDA-Experimentes ist sehr vielfältig, da es in der Hadronenphysik noch viele offene Fragen gibt. Einerseits kann man aus den sechs Quarks viele verschiedene Zustände „zusammenbasteln“ und P̅ANDA wird diese Zustände und ihre Eigenschaften mit bisher unerreichter Präzision vermessen (Spektroskopie). Andererseits geht es auch darum, die „Spielregeln“ der Hadronenphysik weiter zu erforschen.

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P̅ANDA ist eine der vier Säulen der „Facility for Antiproton and Ion Research“ (abgekürzt FAIR). Auf Deutsch bedeutet das „Einrichtung zur Forschung mit Antiprotonen und Ionen“. Basierend auf den bereits bestehenden Beschleunigern am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (GSI stand ursprünglich für „Gesellschaft für Schwerionenforschung“) entsteht mit FAIR eine weltweit einzigartige Beschleunigeranlage, an der nebem dem Arbeitsgebiet von P̅ANDA von Atomkernen über Plasmen bis hin zur Astrophysik an der Entschlüsselung der Geheimnisse des Universums gearbeitet wird.

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