Eigenschaften des Pions sind ein grundlegender Aspekt für das Verständnis der starken Wechselwirkung. Bei niedrigen Wechselwirkungsenergien tritt in Pion-Reaktionen die chirale Dynamik in den Vordergrund, die aus der im Verhältnis zur Pionmasse geringen Masse der Quarks folgt und in der chiralen Störungstheorie (ChPT) für eine systematische Reihenentwicklung mit großer Vorhersagekraft genutzt werden kann. Eine wichtige experimentelle Größe, die mit der ChPT-Erwartung zur Zeit nicht im Einklang steht, ist die elektromagnetische Polarisierbarkeit des Pions. Am COMPASS-Experiment am CERN (Genf) wurden seit dem Jahr 2000 Präzisionsmessungen zu diesem Themenkomplex vorbereitet und durchgeführt. Die hierfür interessierenden Pion-Photon-Reaktionen werden über den Primakoff-Effekt zugänglich, der die Streuung hochenergetischer Pionen am Coulombfeld der Atomkerne nutzt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die QED-Effekte höherer Ordnung, die zur Interpretation der Messung unerlässlich sind, systematisch erarbeitet bzw. vervollständigt sowie Silizium-Mikrostreifen-Detektoren für die hochpräzise Messung der geladenen Teilchenspuren gebaut und weiterentwickelt. In denselben Messungen werden auch Pionproduktions-Prozesse zugänglich. Neben der Bestimmung radiativer Breiten von Mesonresonanzen konnte hier für den geladenen 3-Pion-Endzustand die chirale Dynamik erstmals untersucht werden. Hier wurde die Vorhersage der ChPT (führende Ordnung) bestätigt. Die Messungen erlauben zudem in bisher unerreichter Genauigkeit die Untersuchung des Zusammenwirkens von starker und elektromagnetischer Wechselwirkung bei hochenergetischen Streureaktionen.     «

Eigenschaften des Pions sind ein grundlegender Aspekt für das Verständnis der starken Wechselwirkung. Bei niedrigen Wechselwirkungsenergien tritt in Pion-Reaktionen die chirale Dynamik in den Vordergrund, die aus der im Verhältnis zur Pionmasse geringen Masse der Quarks folgt und in der chiralen Störungstheorie (ChPT) für eine systematische Reihenentwicklung mit großer Vorhersagekraft genutzt werden kann. Eine wichtige experimentelle Größe, die mit der ChPT-Erwartung zur Zeit nicht im Einklang s...     »