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  Nobelpreis |
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Rebecca
Senior 
Dabei seit: 18.07.2002
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Wohnort: Berlin
 |  Themenstart: 2004-10-05
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Press Release: The 2004 Nobel Prize in Physics
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Physics for 2004 "for the discovery of asymptotic freedom in the theory of the strong interaction" jointly to
David J. Gross
Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara, USA,
H. David Politzer
California Institute of Technology (Caltech), Pasadena, USA, and
Frank Wilczek
Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, USA
David Gross, David Politzer and Frank Wilczek have made an important theoretical discovery concerning the strong force, or the 'colour force' as it is also called. The strong force is the one that is dominant in the atomic nucleus, acting between the quarks inside the proton and the neutron. What this year's Laureates discovered was something that, at first sight, seemed completely contradictory. The interpretation of their mathematical result was that the closer the quarks are to each other, the weaker is the 'colour charge'. When the quarks are really close to each other, the force is so weak that they behave almost as free particles. This phenomenon is called "asymptotic freedom". The converse is true when the quarks move apart: the force becomes stronger when the distance increases. This property may be compared to a rubber band. The more the band is stretched, the stronger the force.
This discovery was expressed in 1973 in an elegant mathematical framework that led to a completely new theory, Quantum Chromo Dynamics, QCD. This theory was an important contribution to the Standard Model, the theory that describes all physics connected with the electromagnetic force (which acts between charged particles), the weak force (which is important for the sun's energy production) and the strong force (which acts between quarks). With the aid of QCD physicists can at last explain why quarks only behave as free particles at extremely high energies. In the proton and the neutron they always occur in triplets.
Thanks to their discovery, David Gross, David Politzer and Frank Wilczek have brought physics one step closer to fulfilling a grand dream, to formulate a unified theory comprising gravity as well – a theory for everything.
Für Physiker noch ein Auszug aus dem "Lexikon der Physik":
Asymptotische Freiheit, Eigenschaft der Kopplungskonstanten nichtabelscher Eichtheorien, mit wachsender Energie, also abnehmendem Abstand, kleiner zu werden. Die Energieabhängigkeit der Kopplungs-Konstanten wird vom Vorzeichen der Beta-Funktion der Renormierungsgruppe bestimmt. Für (nichtabelsche) Yang-Mills-Theorien, wie z.B. die Quantenchromodynamik (QCD), ist das Vorzeichen der Beta-Funktion stets negativ, so daß die durch die Kopplungskonstante ausgedrückte Stärke der Wechselwirkung zwischen den Teilchen im asymptotischen Regime hoher Energien gegen Null geht, und aus gebundenen Teilchen freie werden. Erstmals diskutiert wurde dieses allen nichtabelschen Eichtheorien eigene Verhalten der asymptotischen Freiheit von Gross und Wilczek (1973) und Politzer (1974).
Im Gegensatz dazu ist z.B. die abelsche Quantenelektrodynamik keine asymptotisch freie Theorie; die Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung nimmt mit kleiner werdenden Abständen zu.
Die asymptotische Freiheit spielt im Rahmen des Standardmodells der Elementarteilchen, insbesondere in der QCD, eine große Rolle, da sie eine Störungsentwicklung in Potenzen der starken Kopplungskonstanten oberhalb einer Energie von 5 GeV rechtfertigt.
mit:
g: Kopplungs-Konstante,
Nc: Anzahl der Farben (= 3 in QCD),
NF: Anzahl der Quarks (= 6 im Standard Model).
Für Nicht-Physiker was Anschauliches:
Gruß
Rebecca
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 Profil
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cow_gone_mad
Senior 
Dabei seit: 11.01.2004
Mitteilungen: 6651
 | Beitrag No.1, eingetragen 2004-10-05
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Hallo Rebecca!
Vor allem das letzte Bild ist super!!!
Sonst noch: Medizin Nobelpreise gingen an Richard Axel und Linda Buck für Arbeiten auf dem Gebiet des Geruchssinns.
Nur damit wir mehr Breite bekommen.
Liebe Grüsse,
cow_
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Rebecca hat die Antworten auf ihre/seine Frage gesehen.
Rebecca hat selbst das Ok-Häkchen gesetzt. |
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