Flüchtige Teilchen und starke Kräfte

Neueste Erkenntnisse über die kleinsten Bausteine der Materie stehen im Mittelpunkt einer Frühjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG), die vom 19. bis 23. März an der Universität Erlangen-Nürnberg stattfindet. Der Schwerpunkt des Programms liegt auf der Physik der Atomkerne und der so genannten "starken Wechselwirkung". Sie ist eine der vier fundamentalen Naturkräfte: Sie verhindert, dass Atomkerne zerplatzen und prägt eine Klasse von Elementarteilchen, die man als "Hadronen" bezeichnet. Darüber hinaus reichen die Themen von der Astrophysik bis zur Erforschung der flüchtigen Neutrinos; außerdem wird der Bau neuer Teilchenbeschleuniger diskutiert. Die Veranstalter rechnen mit rund 400 Teilnehmern, darunter auch Gäste aus dem Ausland. Ein Abendvortrag für die allgemeine Öffentlichkeit blickt am 20. März zurück auf die Anfänge des Kosmos und geht ein auf die subtilen Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie.

Die Tagung beginnt mit einem Beitrag über Neutrinos: Eigentümliche Elementarteilchen, die etwa aus dem All kommend, meist ungehindert die Erde durchqueren. Für diese Geisterteilchen ist Materie ähnlich durchlässig, wie Glas für einen Lichtstrahl - deshalb sind sie äußerst schwer zu fassen. Seit langem ist offen, ob Neutrinos eine winzige Masse besitzen oder - ähnlich wie Lichtpartikel - masselos sind. Bestimmte radioaktive Zerfälle könnten hierüber Aufschluss geben. Sternbewegungen deuten darauf hin, dass Galaxien mehr Materie enthalten, als direkt erkennbar ist. Was macht die "dunkle", in astronomischen Beobachtungen nicht-sichtbare, Masse aus? Neutrinos gehören zu den Kandidaten. Ein weiterer Vortrag am Ende der Tagung greift das Thema "dunkle Materie" noch einmal auf.

In der Natur trifft man oft auf Symmetrien, so etwa verhalten sich linke und rechte Hand (fast) wie Bild und Spiegelbild. Symmetrische Formen gelten als ästhetisch. Symmetrien spielen aber nicht nur in der Kunst, sondern auch in der Mikrowelt eine zentrale Rolle. Bis Mitte des vergangenen Jahrhunderts ging man davon aus, dass sich grundlegende physikalische Prozesse nicht ändern, werden sie spiegelverkehrt betrachtet und alle beteiligten Teilchen durch deren Antiteilchen ersetzt. Man glaubte, die so genannte CP-Symmetrie sei erhalten. Tatsächlich jedoch werden diese Spielregeln nicht immer befolgt. Und so ist es wohl einer bestimmten Eigenart von Materie und Antimaterie zuzuschreiben, dass das Weltall nach dem Urknall nicht wieder in einem Feuerball verging. Ohne CP-Verletzung, so scheint es, würden wir nicht existieren. Im kalifornischen Stanford läuft seit kurzem eine Studie, die die CP-Verletzung anhand eines besonderen Zwillingspaares aus Teilchen und Antiteilchen unter die Lupe nimmt. Am so genannten BABAR-Experiment sind auch Arbeitsgruppen aus Deutschland beteiligt. Der Stand der Dinge wird in Erlangen vorgestellt. Phänomene des Mikrokosmos - illustriert mit kleinen Experimenten - präsentiert auch Dr. Achim Stahl im Rahmen des öffentlichen Abendvortrags "Spieglein, Spieglein an der Wand ... Symmetrien in der Natur". Das "Spiegelkabinett" im Audimax der Universität Erlangen-Nürnberg (Bismarckstraße 1) ist am 20. März ab 20:00 Uhr geöffnet. Der Eintritt ist frei.

In den Nachwehen seiner Geburt durchdrang das Universum ein exotischer Materiezustand: das "Quark-Gluon-Plasma". Heute fristen Quarks ihr Dasein verborgen in Hadronen, insbesondere im Innern der Kernbausteine: Sie werden dort von Gluonen, den Überträgern der starken Wechselwirkung, eingesperrt. Einst konnten sich Quarks in der heißen Ursuppe des Quark-Gluon-Plasmas frei bewegen. Mit Teilchenbeschleunigern ist es möglich, diesen Zustand für Sekundenbruchteile annähernd nachzubilden. Zu diesem Thema werden aktuelle Ergebnisse vorgestellt, unter anderem vom RHIC-Beschleuniger aus den USA.

Anlässlich der Tagung findet ein Pressegespräch statt, zu dem Journalisten herzlich eingeladen sind. Der Termin ist am
Mittwoch, 21. März, um 11:30 Uhr im
Markgrafentheater, oberes Foyer
Theaterplatz
291054 Erlangen

Neben über 250 Vorträgen werden auf der Konferenz etwa 80 wissenschaftliche Beiträge als Poster präsentiert. Derartige Plakate nutzen besonders Nachwuchsforscher, um erstmals ihre Arbeit vorzutragen. Für die beste Verknüpfung aus gelungener Darstellung und interessanter Wissenschaft wird am 21. März (12:45 Uhr) ein Preis verliehen.

Die Deutsche Physikalische Gesellschaft e. V. (DPG), deren Tradition bis in das Jahr 1845 zurückreicht, ist die älteste nationale und mit über 62.000 Mitgliedern auch größte physikalische Fachgesellschaft der Welt. Als gemeinnütziger Verein verfolgt sie keine wirtschaftlichen Interessen. Die DPG fördert mit Tagungen, Veranstaltungen und Publikationen den Wissenstransfer innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft und möchte allen Neugierigen ein Fenster zur Physik öffnen. Besondere Schwerpunkte sind die Förderung des naturwissenschaftlichen Nachwuchses und der Chancengleichheit. Sitz der DPG ist Bad Honnef am Rhein. Hauptstadtrepräsentanz ist das Magnus-Haus Berlin. Website: www.dpg-physik.de