Sven Heihoff wurde von der Asian Nuclear Physics Association und die Association of Asia Pacific Physical Societies (Division of Nuclear Physics) mit dem Young Scientist Award für eine herausragende Präsentation ausgezeichnet. Auf der 9. Asia-Pacific conference on Few-body problems in Physics (APFB 2025), die im September 2025 an der Van Lang University in Ho-Chi-Minh-Stadt, Vietnam stattfand, überzeugte der Doktorand mit seinem Vortrag. Die Fakultät gratuliert zu dieser außergewöhnlichen Auszeichnung!
Preisgekrönter Vortrag zur Femtoskopie-Methode
Hadronen, darunter Protonen und Neutronen, sind Teilchen, die aus zwei oder drei Quarks bestehen und durch die starke Wechselwirkung zusammengehalten werden. In seinem Vortrag mit dem Titel „Can the strong interactions between hadrons be determined using femtoscopy?“ setzte sich Heihoff kritisch mit der Femtoskopie-Methode auseinander. Diese Methode misst die relativen Geschwindigkeiten von Teilchenpaaren, die bei Hochenergie-Kollisionen in extrem kleinen Abständen entstehen, um die starken Wechselwirkungen zwischen Hadronen zu bestimmen.
Femtoskopie-Auswertung mit Hindernissen
Wie genau findet man mehr über die starke Wechselwirkung zwischen winzigen Teilchen heraus? In der Femtoskopie hilft dabei die Koonin‑Pratt‑Formel. Sie verknüpft drei Zutaten: experimentelle Messwerte, einen sogenannten Source Term (ein Hilfsmodell) und die Wellenfunktion des untersuchten Systems. Ein Ansatz ist, den Source Term zuerst an einem sehr gut verstandenen Paar wie Proton–Proton abzustimmen und ihn dann für weniger gut verstandene Paare wie Proton–Lambda zu nutzen. Der Haken: Der Source Term hängt von der theoretischen ‚Brille‘ ab, durch die man auf die Daten schaut. Von solchen Brillen (Konventionen) gibt es viele; sie ändern nichts an den Messdaten, aber sie verändern den Source Term. Man kann ihn deshalb nicht in einer Brille kalibrieren und in einer anderen weiterverwenden. Im Vortrag wurde gezeigt: Selbst zwei Proton‑Proton‑Modelle, die bei klassischen Streutests gleich gut sind, liefern bei denselben Korrelationsdaten unterschiedliche Source Terms. Das heißt: Nur wer durchgängig mit derselben ‚Brille‘ rechnet, kann aus Femtoskopie‑Messungen verlässlich auf die Teilchenwechselwirkung schließen.
Die experimentelle Wechselwirkungsbestimmung der Zukunft (?)
Die Erforschung der starken Wechselwirkungen ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis der Struktur und des Verhaltens von Materie im Universum. Da Hadronen meist schon nach sehr kurzer Zeit zerfallen, ist die experimentelle Bestimmung ihrer Wechselwirkung jedoch extrem schwierig. Die Femtoskopie könnte dieses Messproblem lösen und so nur unser Wissen über die Grundkräfte der Natur erweitern, jedoch ist ihre Auswertung nicht so einfach, wie bisher angenommen. „Unsere Arbeit zeigt, dass Femtoskopie eine sehr sorgfältige Auswertung erfordert, wenn wir die Methode nutzen wollen, um mehr über bisher wenig verstandene Teilchenwechselwirkungen zu lernen“, erklärt Heihoff.
Zu Heihoffs Artikel „Can the strong interactions between hadrons be determined using femtoscopy?“: https://arxiv.org/abs/2504.08631
Foto: Sven Heihoff (links im Bild) bekommt den Young Scientist Award überreicht. © Van Lang University