QCD, Theorie der Quarks und Gluonen


	Die Theorie der Quarks und Gluonen
Die Quantenfeldtheorie liefert eine umfassende Beschreibung der fundamentalen Strukturen und Wechselwirkungen. Ihr Anwendungsgebiet reicht von den Vorgängen, die zur Geburt des Universums führten bis hin zur Beschreibung zusammengesetzter Teilchen, wie der Protonen.		Strings, Membranen etc. in 11 Dimensionen	Nichtlineare Quantenfeldtheorien zeigen ein breites Spektrum von Eigenschaften und sagen viele exotische Phänomene voraus. Im Rahmen der Quantenchromodynamik lassen sich sehr viele dieser Aspekte detailiert testen, da die verschiedenen Großforschungsanlagen eine Flut experimenteller Daten liefern. Beschleuniger-Zentren an denen QCD-Experimente durchgeführt werden.	Einige typische Fragen, an denen wir arbeiten. • Woher kommt die Masse der Materie ? Etwa zwei Prozent sollen vom Higgsteilchen erzeugt werden. Die restlichen 98 Prozent entstehen durch die Komplexe Vakuum Struktur. • Wieso gibt es mehr Materie als Antimaterie im Universum ? Hierzu muß man die Brechung der fundamentalen Symetrie der Teilchen-Antiteilchen-Vertauschung, der sogenannten CP- Symetrie, verstehen. Dies ist das Hauptmotiv für neue Experi- mente mit schweren Quarks am SLAC (USA) und KEK (Japan). • Wie entstehen komplexe, effektive, quantenmechanische Freiheitsgrade (z.B. das Proton) aus elementaren (Quarks und Gluonen).
		Quarks, Gluonen etc. in 1 + 3 Dimensionen
Proton, Pion etc. als effektive Freiheitsgrade

			Durch Messungen, z.B. von HERMES (DESY) bei verschiedenen Impulsüberträgen läßt sich die Quark-Gluon-Dynamik im Proton quasi wie in einem (quantenmechanischen) Film herausarbeiten.
	Ein unverzichtbares Hilfsmittel: Teraflop-Computing auf Hoch-leistungsrechnern (Wir sind Mitglied einer überregionalen Forschergruppe für Gitter-QCD)