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Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Auswertung von Messungen des ALICE-Experiments, einem der vier großen Experimente am CERN-LHC.
Wesentliches Ziel des Experiments ist die präzise Charakterisierung des sogenannten Quark-Gluon-Plasmas, eines Zustands der Materie, bei dem der Einschluss der Partonen in Hadronen aufgehoben ist. Dazu werden Blei-Blei- (Pb-Pb) Kollisionen bei den bisher höchsten erreichbaren Kollisionsenergien untersucht. Im räumlichen Zentrum des Experiments kollidieren die Bleiionen mit einer Schwerpunktsenergie von 5,02 TeV pro Kernbestandteil.
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 © ALICE CERN |
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Bei einer Kollision entsteht in einem sehr kleinen Raumbereich ein Zustand sehr hoher Temperatur. Liegt diese Temperatur über einem kritischen Wert, so liegt den Theorien zur Beschreibung der starken Wechselwirkung zufolge Quarks und Gluonen nicht mehr im hadronischen Zustand (dem sog. Confinement) vor. Es bildet sich ein Quark-Gluon-Plasma. Man geht heute davon aus, dass sich das frühe Universum, kurz nach dem Urknall, in einem ähnlichen Zustand befunden haben muss. Die Materie in diesem Zustand expandiert und kühlt dabei ab. Wird eine kritische Temperatur unterschritten, kommt es zur sogenannten Hadronisierung, bei der eine Vielzahl von Mesonen und Baryonen entsteht, die beim Abkühlen des heißen Zustands voneinander entkoppeln. Zusätzlich werden in allen Phasen der Kollision Photonen ausgesandt. So
entstehen eine große Zahl Photonen und tausende von Teilchenspuren pro ursprünglicher Kollision, die man im Experiment messen kann.
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Aus der Vermessung und Auswertung der in der Kollision entstandenen Teilchen und ihrer Eigenschaften lassen sich Rückschlüsse auf die physikalischen Prozesse im Quark-Gluon-Plasma-Zustand der Materie gewinnen.
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