6533b82cfe1ef96bd128e92f

RESEARCH PRODUCT

Die großen Entdeckungen bei PETRA

subject

description

In der experimentellen Elementarteilchenphysik spielt die Untersuchung der Elektron-Positron-Wechselwirkung bei hohen Energien eine herausragende Rolle. Dies erklart sich sowohl aus theoretischen Uberlegungen (sauberer Anfangszustand, einfache Reaktionsmechanismen) als auch aus der Entwicklung moderner Beschleunigeranlagen, den e + e - Speicherringen. Im wesentlichen treten bei der Elektron-Positron-Wechselwirkung folgende Prozesse auf: a) Die e + e - Annihilation in ein virtuelles Photon γ, das direkt anschliesend in ein Fermion-Antifermion-Paar zerfallt (Abb. 1a). Da das Photon an die elektrische Ladung des Fermions f koppelt, sind die Produktionsraten fur alle in der Natur vorkommenden geladenen fundamentalen Fer-mionen in gleicher Grosenordnung. Einzige Voraussetzung ist, das die Schwerpunktsenergie √s des Beschleunigers groser ist als die doppelte Fermionmasse: √s > 2mf. b) Resonanzen R, die in e + e - Paare zerfallen konnen, werden in der e + e -Annihilation produziert (Abb. 1b), wenn die Schwerpunktsenergie mit der Masse der Resonanz ubereinstimmt: √s = mR. Beruhmte Beispiele hierfur sind die J/Ψ-Resonanz bei 3.1 GeV und die Z 0-Resonanz bei 91 GeV. c) QED-Prozesse wie e + e - → γγ (Abb. 1c) ermoglichen Tests der Quantenelektrodynamik mit hoher Prazision. Eine innere Struktur des Elektrons wurde sich hier bemerkbar machen.