Atome aus Pionen - wissenschaft.de
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Atome aus Pionen

Ein internationales Team von Wissenschaftlern des europäischen Kern- und Teilchenforschungszentrums CERN bei Genf hat große Mengen von Atomen aus Pionen hergestellt. Diese aus einem Quark und einem Antiquark aufgebauten Elementarteilchen sind nach Meinung vieler Wissenschaftler der Schlüssel zu einem besseren Verständnis der Starken Kraft, einer der Grundkräfte der Natur.

Die in dem Experiment der DIRAC-Forschungsgruppe erzeugten Atome bestehen jeweils aus einem positiven und einem negativen Pion. Da die beiden Teilchen elektrisch unterschiedlich geladen sind, gehen sie für einen winzigen Sekundenbruchteil ? etwa den Millionstel Teil einer Milliardstel Sekunde ? einen Atomverbund ein. Die Pionen-Atome wurden dabei durch den Beschuss einer Nickelplatte mit energiereichen Protonen erzeugt.

Ein positiv geladenes Pion besteht aus einem up-Quark und einem down-Antiquark, während das negative Äquivalent aus einem up-Antiquark und einem down-Quark besteht. Der Verbund aus Quark und Antiquark wird dabei durch die so genannte Starke Kraft, die auch für die Kernkräfte in Atomkernen verantwortlich ist, aufrecht erhalten.

Forscher versprechen sich von Experimenten mit Pionen neue Aufschlüsse über das Wesen dieser Kraft bei nur geringen Energien. So wurden die ersten Atome aus Pionen bereits im Jahre 1993 in Russland erzeugt, allerdings in nur geringen Mengen. Die neue, am CERN nun erfolgreich demonstrierte Methode der Erzeugung dieser kurzlebigen Komplexe könnte daher der Pionen-Forschung einen großen Auftrieb verleihen.

Stefan Maier
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