Die Forschungsgebiete
Die Arbeiten am Helmholtz-Institut Mainz drehen sich um die Erforschung der starken Wechselwirkung, einer der vier fundamentalen Naturkräfte.
Um das Thema aus verschiedenen Perspektiven zu beleuchten, ist das HIM in sechs Sektionen untergeteilt. Einige dieser Sektionen widmen sich aktuellen und künftigen Experimenten, schwerpunktmäßig am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt mitsamt der in Bau befindlichen Beschleunigeranlage FAIR. Andere HIM-Sektionen konzentrieren sich auf die Entwicklung neuer Beschleunigertechnologien oder arbeiten daran, die derzeit gültigen Theorien mit Hilfe von Supercomputern zu testen und zu verfeinern.
Alle sechs Forschungssektionen agieren weitgehend eigenständig und können damit flexibel auf neue Erfordernisse und Entwicklungen eingehen.
Dennoch kooperieren sie eng miteinander und stimmen Inhalte und Forschungsziele regelmäßig ab. So entwickelt die SektionACIDeinen neuartigen Beschleuniger zur Erzeugung superschwerer Atomkerne. Dadurch schafft sie ein höchst leistungsfähiges Forschungswerkzeug, von dem vor allem die Experimentalphysiker derSektionSHE (SuperHeavy Elements) stark profitieren werden.
Ferner arbeitet die Sektion ACID an einer späteren Ausbaustufe des geplanten Hochenergiespeicherrings HESR am Beschleunigerkomplex FAIR. Dieses Upgrade soll deutlich genauere Experimente am PANDA-Detektor erlauben. An diesem sind die beiden HIM-Sektionen EMP und SPECF maßgeblich beteiligt – und könnten dadurch vom geplanten Upgrade enorm profitieren. Die Sektionen MAMund SHE tauschen sich unter anderem bei der Entwicklung spezieller Ionenfallen und Laserexperimente aus.
Auch die Sektion THFL (Theory Floor) steht in vielfältigen Wechselbeziehungen zu den anderen Abteilungen. Mit Hilfe aufwändiger Computersimulationen ermitteln die THFL-Fachleute die theoretischen Werte bestimmter Teilcheneigenschaften. Die Experten der anderen Sektionen können dann mit ihren hochempfindlichen Messapparaturen prüfen, inwieweit die Berechnungen mit Experimente übereinstimmen und ob die Theorien womöglich einer Überarbeitung bedürfen.
Durch das enge Miteinander der sechs HIM-Sektionen lässt sich das Bild, das sich die Physik vom elementaren Aufbau der Materie macht, immer weiter schärfen und präzisieren.
