Arbeitsgruppe Carsten Greiner

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Prof. Dr. Carsten Greiner

Theoretische Kernphysik und Physik der Hadronen

Die relativistische Schwerionenphysik repräsentiert ein aktives Feld der modernen subatomaren Physik. Ziel der Untersuchung von zentralen Kern-Kern-Stößen bei relativistischen Energien ist es, das Verhalten von Kernmaterie unter extremen Bedingungen zu verstehen. Solche Bedingung herrschten beispielsweise im frühen Universum und werden in Neutronensternen vermutet.

Von fundamentalem Interesse ist die Möglichkeit, mehr über die Wechselwirkung zwischen vielen hadronischen Teilchen sowie deren Substrukturen - den Quarks und Gluonen - zu lernen. Auf diese Weise erlangen wir Einsicht in die durch die Quantenchromodynamik (QCD) beschriebene starke Wechselwirkung in einem derartig angeregten Zustand. Ein wesentlicher Aspekt liegt in der möglichen kurzzeitigen Formation eines `aufgelösten' (`deconfined') Zustandes, dem Quark-Gluon-Plasma (QGP). Die Untersuchung des QGP ist insbesondere für das Verständnis der Entwicklung des frühen Universums (die ersten Sekunden nach dem ``Urknall'') von weitreichender Bedeutung.

In unserer Gruppe benutzen wir relativistische Transportmodelle und Nichtgleichgewichts-Quantenfeldtheorie, um die Dynamik der stark wechselwirkenden Materie zu untersuchen, wie sie in ultrarelativistischen Schwerionenstößen bei Experimenten an der GSI, am RHIC, CERN und in Zukunft auch an FAIR und NICA erzeugt wird

Mit der Partonkaskade BAMPS (Boltzmann Approach to Multi-Parton Scattering), die auf Wirkungsquerschnitten aus der perturbativen QCD beruht und neben den üblichen 2 --> 2 Streuungen auch 2 <--> 3 Prozesse beinhaltet, wird in Simulationen die Boltzmann-Gleichung für Quarks und Gluonen gelöst.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchungen der Dynamik des chiralen Phasenübergangs der stark wechselwirkenden Materie, indem wir theoretische Modelle aus der Nichtgleichgewichts-Quantendeldtheorie benutzen um Quanten-Transportgleichungen abzuleiten.

Veröffentlichungen auf arXiv und INSPIRE.

Email: carsten.greiner@th.physik.uni-frankfurt.de