Direkt zum Inhalt
  • Paul Scherrer Institut PSI
  • PSI Research, Labs & User Services

Digital User Office

  • Digital User Office
  • DE
  • EN
  • FR
Paul Scherrer Institut (PSI)
Suche
Paul Scherrer Institut (PSI)

Hauptnavigation

  • Unsere ForschungÖffnen dieses Hauptmenu Punktes
    • Aktuelles aus unserer Forschung
    • Zukunftstechnologien
    • Energie und Klima
    • Health Innovation
    • Grundlagen der Natur
    • Grossforschungsanlagen
    • Broschüren
    • 5232 — Das Magazin des Paul Scherrer Instituts
    • Research Divisions & Labs (only english)
  • IndustrieÖffnen dieses Hauptmenu Punktes
    • Übersicht
    • Technologietransfer
    • Kompetenzen
    • Spin-off-Firmen
    • Park Innovaare
  • Protonentherapie Öffnen dieses Hauptmenu Punktes
    • Übersicht
    • Für Patienten und Angehörige
    • Für Ärzte, Zuweiser und Forschende
  • KarriereÖffnen dieses Hauptmenu Punktes
    • Übersicht
    • Stellenangebote
    • Arbeiten am PSI
    • Personalpolitik
    • Chancengleichheit, Diversität & Inklusion
    • Aus- und Weiterbildung
    • Berufsbildung / Lehrstellen
    • PSI Bildungszentrum
    • Career Center
    • Förderprogramm "PSI Career Return Program"
    • PSI-FELLOW/COFUND
  • Besuch am PSIÖffnen dieses Hauptmenu Punktes
    • Übersicht
    • Besucherzentrum psi forum
    • Schülerlabor iLab
    • Veranstaltungen am PSI
    • Der Weg zu uns
  • Über das PSIÖffnen dieses Hauptmenu Punktes
    • Das PSI in Kürze
    • Strategie
    • Leitbilder
    • Zahlen und Fakten
    • Organisation
    • Für die Medien
    • Für Lieferanten
    • Für Kunden (E-Billing)
  • DE
  • EN
  • FR

Digital User Office (mobile)

  • Digital User Office

Sie befinden sich hier:

  1. PSI Home
  2. Unsere Forschung
  3. Aktuelles aus unserer Forschung
  4. Die Jagd nach dem Protonenradius

Sekundäre Navigation

Unsere Forschung

  • Aktuelles aus unserer Forschung Ausgeklappter Submenü Punkt
    • Zukunftstechnologien
    • Energie und Klima
    • Health Innovation
    • Grundlagen der Natur
    • ESI-Plattform
    • Grossforschungsanlagen
    • Projekt SLS 2.0
    • Themenübersicht
    • Archiv
  • 5232 — Das Magazin des Paul Scherrer Instituts
    • Kontakt/Redaktion
  • Broschüren
  • Filme
    • Virtuelle Tour
  • Social Media
    • PSI-Netiquette
  • Für die Medien
    • Medienmitteilungen
12. Mai 2023

Die Jagd nach dem Protonenradius

Grossforschungsanlagen Teilchenphysik Forschung mit Myonen CHRISP Grundlagen der Natur

Protonen gehören zu den Bausteinen jeder alltäglichen Materie. Eine genaue Vermessung dieser Bausteine gewährt nicht nur einen fundierten Einblick in deren Struktur, sondern hilft auch, das Wechselspiel zwischen Theorie und Experiment zu verfeinern und damit das Gebäude der Physik weiterzuentwickeln. In unserem Video zeigen wir, wie Forschenden am PSI die Vermessung des Protonenradius gelungen ist.

Zusammen mit den elektrisch neutralen Neutronen bilden die positiv geladenen Protonen den Atomkern, um welchen die negativ geladenen Elektronen kreisen. Gerne werden dabei die Protonen als kleine rote Bällchen dargestellt – eine Vereinfachung, auf welche auch wir in unserem Video zurückgreifen müssen. Allerdings geht mit dieser Darstellung oft vergessen, dass es sich beim Proton, im Gegensatz zum punktförmigen Elektron, keineswegs um ein Elementarteilchen handelt, sondern dass dieses wiederum aus noch viel kleineren Teilchen zusammengesetzt ist – aus sogenannten Quarks und Gluonen. Diese Teilchen geben dem Proton seine positive Ladung und seine Struktur – die räumliche Verteilung der Teilchen gibt dem Proton seine Grösse – und diese Grösse gilt es zu bestimmen.

Für dieses Unterfangen haben Forschende am PSI sogenannten myonischen Wasserstoff hergestellt – ein künstliches Atom, das aus nur einem Proton im Atomkern besteht, welches von einem negativ geladenen Myon umkreist wird. Das PSI ist weltweit der einzige Forschungsstandort, an dem genügend niederenergetische Myonen für solche Experimente erzeugt werden können.

Die genaue Vermessung des Protonenradius hilft, die Struktur des Protons besser zu verstehen und ist zugleich die Basis zur Bestimmung der sogenannten Rydberg-Konstante – die am genausten gemessene fundamentale Konstante in der Physik. Diese Konstante steckt in den SI-Einheiten, dem Internationalen Einheitensystem, in dem unter anderem das Kilogramm, der Meter oder die Sekunde definiert sind. Sie ist zudem ein wichtiger Pfeiler im Theorie-Gebäude der Physik. Je genauer der Protonenradius gemessen werden kann, desto genauer kann die Rydberg-Konstante bestimmt und desto genauer können Modelle von einfachen Atomen oder Molekularsystemen berechnet werden.

In diesem Video zeigen wir Ihnen, wie die Forschenden am PSI den Protonenradius vermessen konnten.

Mehr zum Thema erfahren Sie in der aktuellen Ausgabe unseres Magazins 5232-Ausgabe 1/2023.

Text: Paul Scherrer Institut/Benjamin A. Senn

 

01/2023

5232 — Das Magazin des Paul Scherrer Instituts

01/2023
Öffnen in issuu.com
Herunterladen
Magazin abonnieren

Weiterführende Informationen

  • Mehr Licht ins Dunkel – Text vom 2. Februar 2023
  • Das Bindeglied zwischen Theorie und Experiment – Text vom 14. Oktober 2021
  • Der Schwerarbeiter aus dem Misox – Text vom 14. September 2017
  • Weiter Rätsel um das Proton – Medienmitteilung vom 25. Januar 2013

Kontakt

Prof. Dr. Aldo Antognini
Labor für Teilchenphysik
Paul Scherrer Institut, Forschungsstrasse 111, 5232 Villigen PSI, Schweiz
Telefon: +41 56 310 46 14, E-Mail: aldo.antognini@psi.ch [Deutsch, Englisch]

Institut für Teilchenphysik und Astrophysik
ETH Zürich,  Otto-Stern-Weg 5, 8093 Zürich, Schweiz

Nutzungsrechte

Das PSI stellt Bild- und/oder Videomaterial für eine Berichterstattung über den Inhalt des obigen Textes in den Medien kostenfrei zur Verfügung. Eine Verwendung dieses Materials für andere Zwecke ist nicht gestattet. Dazu gehören auch die Übernahme des Bild- und Videomaterials in Datenbanken sowie ein Verkauf durch Dritte.

Mit Sidebar

01/2023

5232 — Das Magazin des Paul Scherrer Instituts

01/2023
Öffnen in issuu.com
Herunterladen
Magazin abonnieren

Follow PSI

 Twitter
 LinkedIn
 Youtube
 Facebook
 Instagram

Alle Social Media Kanäle


Besucherzentrum psi forum

Forschung live erleben


Schülerlabor iLab

Erlebnis Wissenschaft - Abenteuer Forschung

top

Fussbereich

Paul Scherrer Institut

Forschungsstrasse 111
5232 Villigen PSI
Schweiz

Telefon: +41 56 310 21 11
Telefax: +41 56 310 21 99

Der Weg zu uns
Kontakt

Besucherzentrum psi forum
Schülerlabor iLab
Zentrum für Protonentherapie
PSI Bildungszentrum
PSI Guest House (in english)
PSI Gastronomie
psi forum-Shop

 

Service & Support

  • Telefonbuch
  • User Office
  • Accelerator Status
  • Publikationen des PSI
  • Lieferanten
  • E-Rechnung
  • Computing
  • Sicherheit

Karriere

  • Arbeiten am PSI
  • Stellenangebote
  • Aus- und Weiterbildung
  • Career Center
  • Berufsbildung
  • PSI Bildungszentrum

Für die Medien

  • Das PSI in Kürze
  • Zahlen und Fakten
  • Mediacorner
  • Medienmitteilungen
  • Social Media

Folgen Sie uns: Twitter (deutsch) LinkedIn Youtube Facebook Instagram Issuu RSS

Footer legal

  • Impressum
  • Nutzungsbedingungen
  • Editoren-Login