Theorie der starken Wechselwirkung

Der Institutsbereich IAS-4/IKP-3 – Theorie der starken Wechselwirkung beschäftigt sich mit der starken Wechselwirkung im nicht-störungstheoretischen Bereich, insbesondere mit der Struktur und Dynamik von Hadronen und Atomkernen. Von besonderem Interesse sind das Spektrum der Quantenchromodynamik, insbesondere die Berechnung der Eigenschaften instabiler Hadronen sowie nukleare Reaktionen, die bei der Elementsynthese in Sternen eine wichtige Rolle spielen. Grundlegendes Werkzeug sind Monte-Carlo-Simulationen des QCD-Pfadintegrals und die Entwicklung effektiver Feldtheorien für die Kernstruktur im Kontinuum und auf dem Gitter. Mit der am IAS-4 /IKP-3 entwickelten Methode der nuklearen Gittersimulation ist ein völlig neuer Zugang zur Berechnung stark wechselwirkender Quantensysteme geschaffen worden. Diese stochastischen Methoden werden auch erfolgreich auf stark wechselwirkende elektronische Systeme wie Graphen oder Kohlenstoff-Nanostrukturen angewandt.

Unsere Forschungsthemen

Phasendiagramm für Kernmaterie

Nukleare effektive Feldtheorie auf dem Gitter

Die nukleare effektive Feldtheorie auf dem Gitter ist ein neues Instrument zur Berechnung der Struktur und Dynamik von Atomkernen.NLEFT

Anregungsspektrum von 6-Li and 7-Lambda Li

Seltsamkeit & Hyperkerne

Baryon-baryon Wechselwirkungen sind für das Verständnis von Neutronensternen wichtig und zeigen den Einfluss der Strange-Quarks in der Kernphysik. Hyperkerne sind dabei ein wichtig Informationsquelle über die Eigenschaften dieser Wechselwirkung.Seltsamkeit & Hyperkerne

Exotische Hadronen

Exotische Hadronen

Viele der experimentell gefundenen Hadronen passen nicht in das herkömmliche Schema aus 2 und 3 Quark-Zuständen. Wir untersuchen solche Zustände systematisch.Exotische Hadronen

Baryon-Resonanzen

Baryon-Spektroskopie

Das Spektrum der Resonanzen ist ein Schlüssel zum Verständnis der starken Wechselwirkung. Das Jülich-Bonn Modell mit dynamisch gekoppelter Kanäle erlaubt ein tieferes Verständnis der experimentellen Daten.Baryon-Spektroskopie

Status der Ausschluss-Regionen elektrischer Dipolmomente (EDMs).

Elektrische Dipolmomente von Hadronen und leichten Kernen

Ein permanentes nicht verschwindendes elektrisches Dipolmoment eines beliebigen subatomaren Teilchens ist ein klares Signal für CP Verletzung jenseits des Kobayashi-Maskawa-Mechanismus des Standardmodells der Teilchenphysik.Elektrische Dipolmomente

Geometrien mit stark korrelierten Elektronen

Stark korrelierte Elektronenensysteme

Gitterstochastische Methode werden verwendet, um die Eigenschaften der stark korrelierten Elektronenensysteme der niedrigdimensionalen Geometrien zu erforschen.Stark korrelierte Elektronensysteme

Schematische Darstellung eines BSM-Teilchens im Nukleon

Quantenchromodynamik auf dem Gitter

Gitter-Quantenchromodynamik (LQCD) ist ein numerisches Werkzeug zur Berechnung nicht-störungstheoretischer hadronischer Prozesse in der Teilchen- und Kernphysik. Unsere LQCD-Berechnungen nutzen die großen High-Performance Computing (HPC)-Ressourcen innerhalb von JSC/FZJ, um "beyond the standard model" (BSM) Prozesse und Eigenschaften exotischer Hadronen zu berechnen. LQCD

Aktuelles

Prof. Dr. Dr. h.c. Ulf-G. Meißner vom Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik der Universität Bonn erhält einen ERC Advanced Grant.

ERC Advanced Grant für Ulf-G. Meißner

Was passiert, wenn seltsame Quarks in Atomkerne eingefügt werden? Welche "bewohnbaren" Universen sind theoretisch möglich? Unter anderem diese Fragen will Prof. Ulf-G. Meißner erforschen. Für dieses Projekt erhält der Wissenschaftler einen begehrten Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC). Die Förderung des Vorhabens beträgt rund 2,3 Millionen Euro.

Streuphasen abhängig von Energie im D-meson/pion system.

Wo ist das leichteste scalare Meson mit Charm?

Forscher*innen des IAS-4/IKP-3 zeigen, dass der leichteste Zustand positiver Parität mit einem Charm Quark bei 2100 MeV/c2 und damit 200 MeV unter dem bisher angenommenen Wert liegt.