Jahrbuch 2013

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Ultrakalte Atome im optischen Gitter bieten eine ideale Plattform um mikroskopische Prozesse in Quanten-Vielteilchensystemen zu untersuchen. Theoretische Modelle aus der Festkörperphysik können so im Labor nachgestellt und deren Vorhersagen mit völlig neuen Methoden überprüft werden. Eine der Neuerungen auf diesem Gebiet ist die Realisierung magnetischer Systeme, die auf dem Niveau einzelner Elementarmagnete manipuliert werden können. Somit konnten erstmals die Dynamik und Wechselwirkung von fundamentalen magnetischen Anregungen, sogenannten Magnonen, direkt im Labor beobachtet werden. mehr
Eine exotische Form des Wasserstoffs, bei dem der zentrale Atomkern – ein einzelnes Proton – von einem Myon anstelle eines Elektrons umkreist wird, erlaubt neuartige Untersuchungen der Protonenstruktur. Überraschenderweise ergibt sich dabei ein 4% kleinerer Ladungsradius als in bisherigen Messungen. Dieses „proton radius puzzle” gibt Anlass zu vielfältigen Spekulationen, sogar die Quantenelektrodynamik und das Standardmodell der Teilchenphysik werden in Frage gestellt. Laserspektroskopie von myonischem Deuterium und myonischen Helium-Ionen soll das „proton radius puzzle” zu lösen. mehr
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