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HERMES: Ergebnisse

Der Spin des Protons
Die Ergebnisse von HERMES zeigen, dass sich die beiden u-Hauptquarks des Protons bevorzugt parallel zum Protonenspin ausrichten. Das d-Hauptquark zeigt dann in der Regel in die entgegengesetzte Richtung. Dies macht das unten stehende Diagramm klar. Der Beitrag aus dem Quarksee scheint verschwindend klein zu sein.

u-Hauptquarks (rot) sind meist parallel zum Protonenspin ausgerichtet. d-Hauptquarks (gelb) meist entgegengesetzt. Die Größe x gibt den Anteil des Quark-Impulses am Gesamtimpuls wieder.

Gleichstellung verletzt
Auch das verfeinerte Modell des Protons, nach dem die drei Hauptquarks in einem See aus Gluonen und weiteren Quarks schwimmen, musste 1999 nachgebessert werden. Denn zunächst war man in den Rechnungen davon ausgegangen, dass im See gleich viele up- und down- Antiquarks existieren. Untersuchungen bei HERMES und am NuSea-Experiment des Fermilab belegen jedoch beide in sehr guter Übereinstimmung, dass auf zwei up-Antiquarks bis zu drei down-Antiquarks kommen. Derzeit versuchen Theoretiker, diese Ergebnisse in Modelle zu packen. Ein möglicher Erklärungsansatz ist das Mesonenwolken-Modell. Danach würde das Proton, wie es in der Natur vorkommt, ein Mischzustand sein. Es bestünde aus einem reinen Proton und einem Neutron plus Pion. Da das Pion aus einem up-Quark und einem down-Antiquark besteht, wird der down-Antiquark-Überschuss erklärt.

Dieses Diagramm zeigt den Überschuss an down-Antiquarks im Proton.

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