Statistical QCD – Neue Ansätze zur Analyse kritischer Phänomene in heißer und dichter Materie

Mit neuen Forschungsansätzen zur Untersuchung des Verhaltens stark wechselwirkender Elementarteilchenmaterie unter extremen Bedingungen befasst sich eine Konferenz, zu der die Bielefelder Physiker Frithjof Karsch und Helmut Satz in das Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF) der Universität Bielefeld vom 26. bis 30. August eingeladen haben. International führende Experten, die maßgeblich an den neuen Forschungsresultaten zur Analyse kritischer Phänomene in heißer und dichter Materie beteiligt waren und sind, werden ihre Arbeiten erläutern und zur Diskussion stellen.
Die fundamentalen Kräfte, die die starke Wechselwirkung zwischen zwei Elementarteilchen beschreiben, sind seit langem bekannt und werden theoretisch durch die Quantenchromodynamik (QCD) beschrieben. Die Konsequenzen, die sich aus dieser hochgradig nichtlinearen Theorie für das kollektive Verhalten großer Komplexe von Elementarteilchen ergeben, sind aber nur ansatzweise verstanden. Kollektive Phänomene – Phasenübergänge und kritisches Verhalten – führen bei hohen Temperaturen und Dichten, wie sie im frühen Universum herrschten und heute noch im Inneren von Neutronensternen existieren können, zu drastischen Veränderungen in den Erscheinungsformen dieser Materie. Der theoretische Zugang zur Beschreibung dieses kollektiven Verhaltens wird als ’Statistische QCD’ bezeichnet.
Die grundlegenden Begriffsbildungen in der Statistischen QCD wurden in den letzten zwanzig Jahren entwickelt. Gegenwärtig findet aber in diesem Forschungsgebiet eine äußerst rasante Entdeckung neuer physikalischer Mechanismen statt, die neue physikalische Phänomene hervorrufen können. Diese Entwicklung ist nicht zuletzt auch durch den Start einer neuen Generation von Beschleunigerexperimenten am relativistischen Schwerionenbeschleuniger (RHIC) in Brookhaven beeinflusst worden und wird in Zukunft wohl auch noch stärker dadurch beeinflusst werden.
Die Konferenz am ZiF, an der mehr als 100 Wissenschaftler aus Amerika, Asien und Europa teilnehmen, wird sich mit diesen neuen Themen und den vielen noch offenen Fragen, die sich aus diesen neuen Ansätzen ergeben, auseinandersetzen. Dazu gehören die Diskussion

• neuer Phänomene wie die Existenz farbsupraleitender Phasen und kristalliner Strukturen in dichter Materie;
• neuer analytischer Methoden (HTL-Resummation) zur Beschreibung der Thermodynamik heißer Materie;
• neuer numerischer Methoden, deren Anwendung durch die Weiterentwicklung massiv paralleler Supercomputer möglich werden;
• erster experimentaler Resultate einer neuen Generation von Schwerionenexperimenten zur Erzeugung dichter Materie.

Weitere Informationen: Tagungsbüro des ZiF; Marina Hoffmann, Telefon 0521/106-2768; Fax 0521/106-6024.