Wir glauben, dass die Quantenchromodynamik (QCD) die
richtige Theorie der starken Wechselwirkung ist, aus der
sich auch die Kernkräfte herleiten lassen. Aber
stimmt sie wirklich? 'Beweisen' im Sinne eines
mathematischen Beweises lässt sich eine physikalische
Theorie nicht. Jedoch, je mehr und je genauere Messungen
zu ihrer Überprüfung vorliegen, umso mehr
Zutrauen gewinnt man in sie. Hier haben die genauen
Messungen an HERA zusammen mit solchen am CERN und am FNAL
in den letzten Jahren einen so großen Fortschritt
gebracht, dass heute niemand mehr zweifelt, dass die QCD
die korrekte Theorie der starken Wechselwirkung ist-dazu
zwei Beispiele:
-
Messung der Stärke der starken Wechselwirkung-
ein Maß dafür ist die Kopplungskonstante
alpha_s der Kopplung zwischen Quarks und
Gluonen: Messungen mit verschiedenen Methoden am CERN,
am FNAL und an HERA ergeben mit großer
Genauigkeit immer denselben Wert
-
Wird die Stärke der starken Kraft,
ausgedrückt in alpha_s, schwächer bei
hohen Energien? Dies ist die Kernaussage der QCD, sie
ist verknüpft mit ihrem Charakter als
Eichtheorie. Das Bild, basiered auf Messungen an HERA
zeigt diesen Effekt in der Tat. Die Energievariable
ist hier Q2, das Quadrat des
Impulsübertrags.
Verschiedene Methoden der Messung der starken Kraft am
CERN, am FNAL und mit HERA. In verschiedenen
Reaktionen wird dazu die Häufigkeit des
Auftretens eines Gluons gemessen.
Überblick über Messungen der starken
Kraft, ausgedrückt durch alpha_s. Die
verschiedenen Messungen, normiert auf dieselbe
Energie, geben alle innerhalb der Fehler denselben
Wert; diejenigen von HERA ('Deep inelastic
scattering') gehören zu den genauesten.
(aus 'Review of Particle Physics', upgrade 1999)
Die Stärke der starken Wechselwirkung,
ausgedrückt durch alpha_s, als Funktion der
Energie, ausgedrückt durch Q2. Die
HERA Messungen zeigen, dass die starke Kraft mit
zunehmender Energie schwächer wird.
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