Lexikon - Q, R, S und T   QCD (QuantenChromoDynamik)    Die Quantenchromodynamik ist das Teilgebiet der Quantentheorie, das die starke Wechselwirkung beschreibt. Der Name wurde in Anlehnung an die Farbladung vom griech. chromos (Farbe) gewählt, die die Ladung der starken Wechselwirkung ist.   QED (QuantenElektroDynamik)    Die Quantenelektrodynamik ist das Teilgebiet der Quantentheorie, das die elektromagnetische Wechselwirkung beschreibt.    Quantensprung   Unter einem Quantensprung versteht man den Übergang des Zustands eines gebundenen Systems von einem diskreten Energieniveau zu einem höheren oder niedrigeren Niveau. Dabei wird die Energiedifferenz in quantisierter Form durch ein g-Quant bzw. Photon aufgenommen oder abgegeben.  Quarkonium    Quarkonium ist der Überbegriff für alle gebundenen Zustände aus einem Quark und Antiquark gleichen Flavours (sog. „Quarkatome"). Beispiele sind das Charmonium (cc), das Bottonium (bb) oder das Toponium (tt). Quarkonium-Spektren zeigen gleiche Strukturen wie Positronium-Spektren und Atom-Spektren, wenn auch in viel höheren Energie-Größenordnungen. Siehe auch .     radialsymmetrisch    Die Eigenschaft "radialsymmetrisch bezüglich eines Punktes P" bedeutet im physikalischen Sinne, dass alle Punkte, die den gleichen Abstand r von P besitzen (die also auf der Kugelschale mit Radius r und Mittelpunkt P liegen), auch die gleichen physikalischen Eigenschaften haben. Das Potential eines radialsymmetrischen Feldes an einem bestimmten Ort, wie z.B. das des elektrischen Feldes einer Punktladung, hängt daher nur vom Abstand r des Ortes von der Punktladung ab. Raumwinkel (Einheit: Steradiant, sr) Unter einem Raumwinkel versteht man den Quotienten aus dem Flächeninhalt eines Teilstücks einer Kugeloberfläche A und dem Quadrat des zugehörigen Kugelradius r. Da die ganze Kugeloberfläche den Flächeninhalt 4pr2 besitzt, ist der zugehörige volle Raumwinkel 4pr2/r2 = 4p. Um den Wert eines Raumwinkels von dem eines ebenen Winkels unterscheiden zu können, fügt man dem Wert des Raumwinkels noch die Einheit sr (Steradiant) an. Der volle Raumwinkel beträgt folglich 4p sr. Reaktionsrate (totale) bzw. Ereignisrate    Mit Reaktionsrate (oder Ereignisrate) bezeichnet man die "Anzahl der Reaktionen pro Zeiteinheit" bei einem Streuexperiment. Treten bei einem Experiment verschiedene Reaktionen auf, so kann man für jede einzelne eine eigene Reaktionsrate (z.B. nur für starke Wechselwirkungen) angeben. Als totale Reaktionsrate bezeichnet man dann die Summe der Anzahlen aller einzelnen Reaktionsraten. Resonanz   Unter einer Resonanz versteht man in der Teilchenphysik einen kurzlebigen Zustand eines Hadrons, der über die starke Wechselwirkung in leichtere Hadronen zerfällt und nur eine sehr kurze Lebensdauer besitzt (im Allgemeinen etwa 10-23 s). Seine Zerfallsprodukte werden von Detektoren registriert und man kann zurückrechnen, welche Masse er besessen hat. Er wird daher als eigenständiges Teilchen mit höherer Masse interpretiert. Je nach Teilchenart unterscheidet man Nukleonen-, Mesonen- und Baryonenresonanzen. So ist z.B. die Nukleonenresonanz D13(1520) ein angeregter Zustand des Protons. Schwerpunktsenergie    Die Schwerpunktsenergie ist die Summe der Gesamtenergien aller an einem Prozess beteiligten Teilchen, bezüglich ihres gemeinsamen Schwerpunktsystems. Die Schwerpunktsenergie wird üblicherweise mit Ös abgekürzt. Oft findet man auch die Angabe des Quadrats der Schwerpunktsenergie, s (z.B. in der Einheit (GeV)2). Im Schwerpunktsystem ist der Schwerpunkt in Ruhe und bildet den Ursprung des Koordinatensystems. Fliegen z.B. zwei gleich schwere Teilchen mit entgegengesetzt gleicher Geschwindigkeit aufeinander zu, so liegt der Schwerpunkt immer im Mittelpunkt ihrer Verbindungsstrecke. Die Schwerpunktsenergie ist dann die Summe der Gesamtenergien der beiden Teilchen bezüglich des Mittelpunkts ihrer Verbindungsstrecke. Ihre Geschwindigkeiten, Impulse etc. werden bezüglich dieses Punktes gemessen.  Spallation  Werden Neutronen durch eine Kollision von Protonen mit neutronenreichen Elementen (Uran, Blei) erzeugt, spricht man von Spallation. Spin   Im Makroskopischen ist der Spin eines Teilchens der (Eigen-) Drehimpuls, den es besitzt, wenn es, wie z.B. ein Kreisel, um eine Achse durch seinen Schwerpunkt rotiert.   Im mikroskopischen Bereich der Teilchenphysik ordnet man Teilchen auch einen Eigendrehimpuls zu. Allerdings können die mikroskopischen Teilchen nur quantisierte (d.h. "portionierte") Werte an Drehimpulsen annehmen. Es sind nur Drehimpulse möglich, die ein n/2-faches von h = h/2p (h Plancksches Wirkungsquantum) sind.   Störungsrechnung (Störungstheorie)    Die Störungsrechnung wird in der Quantenmechanik zum einen dazu benutzt, Hamiltonoperatoren von Zuständen zu berechnen, die nicht exakt bestimmt werden können, aber nur wenig von lösbaren Problemen abweichen. Zum anderen aber auch um Zustände zu berechnen, deren Hamiltonoperator bekannt ist.   Um ersteres Problem zu lösen geht man folgendermaßen vor. Der Hamiltonoperator des idealisierten, lösbaren Problems sei dabei H0. Der gesuchte Hamiltonoperator sei H. Man setzt für H die Summe aus idealisiertem (sog. ungestörtem) H0 und einem kleinen Störterm lH1 an (H = H0 + lH1). Die Energieeigenwerte und Eigenfunktionen von H0 sind bekannt. Diejenigen des gestörten Terms von H werden als Potenzreihe des Parameters l entwickelt und können nach bestimmten Vorschriften in 1., 2., ... Näherung berechnet werden. (siehe auch  )   Strahlteilchenrate     Mit Strahlteilchenrate bezeichnet man die "Anzahl der Teilchen pro Zeiteinheit" bei einem Teilchenstrahl.  Strangeness S     Die Strangeness S ist die Quantenzahl für die „Seltsamkeit" (engl. strangeness) eines Teilchens. Diese Quantenzahl ist bei der starken und elektromagnetischen Wechselwirkung (WW) erhalten, nicht aber bei der schwachen. Teilchen mit Strangeness können daher nur paarweise mit der starken WW erzeugt werden, aber einzeln (schwach) zerfallen. Im Quarkmodell gibt -S die Zahl der im entsprechenden Hadron enthaltenen s-Quarks an. Das s-Quark besitzt S = -1. Umgekehrt zählt man S = +1 für einen s-Antiquark usw. Das Omega-Minus-Baryon (W-) aus drei s-Quarks hat demnach die Strangeness S = -3. (siehe auch ) Stoßparameter b     Der Stoßparameter ist der Abstand, mit dem ein anfliegendes Teilchen an einem ruhenden Target vorbeifliegen würde, wenn es zu keiner Wechselwirkung zwischen beiden käme. Der Stoßparameter wird meist mit b bezeichnet. Im Bild der klassischen Mechanik versteht man - ohne die Einschränkung, dass das Target ruht - unter b den senkrechten Abstand der Trajektorien beider Teilchen vor ihrem Stoß.  Streuwinkel      Bei der Streuung von Teilchen an einem Target ändert sich deren die Flugrichtung. Den Winkel zwischen ursprünglicher und neuer Flugrichtung bezeichnet man als Streuwinkel. Er wird häufig mit dem griechischen Buchstaben q (kleines Theta) bezeichnet.  Streuzentrum     Unter einem Streuzentrum vesteht man das einzelne Teilchen, an dem ein Teilchen des einfallenden Strahls gestreut wird. Oft werden die Begriffe Target und Streuzentrum gleichwertig benutzt, wobei genaugenommen ein Target (bzw. Streukörper) aus vielen einzelnen Streuzentren bestehen kann.  Strom (geladener und neutraler) Als Strom bzw. Ströme werden oft Prozesse der schwachen Wechselwirkung bezeichnet. Geladene Ströme sind dabei Prozesse, die durch die elektrisch geladenen Austauschbosonen W+ und W- vermittelt werden. Neutrale Ströme sind schwache Prozesse, die durch das elektrisch neutrale Austauschboson Z0 vermittelt werden. Supraleiter Als Supraleiter bezeichnet man Stoffe, die unterhalb einer bestimmten Temperatur (meist in der Nähe des absoluten Nullpunkts) ihren elektrischen Widerstand verlieren und elektrischen Strom dann verlustfrei leiten können (z.B. Niob, Titan). Target    Unter einem Target versteht man ein Ziel (engl. target), das durch einen Beschuss getroffen werden soll. Teilchenphysiker verwenden den Begriff Target oft synonym für Ziel, Streukörper und Streuzentrum, wobei genau genommen ein Target aus vielen einzelnen Streuzentren (z.B. Atomkernen) besteht.. Es gibt Gas- und Festkörper-Targets, aber auch ein entgegenkommender Strahl bei Kollisions-Experimenten stellt ein Target dar. Teilchendichte    Analog zur "normalen" Dichte (Masse pro Volumeneinheit) bezeichnet man mit Teilchendichte die "Zahl der Teilchen pro Volumeneinheit".    Teilchenflächendichte    Unter der Teilchenflächendichte versteht man die "Anzahl von Teilchen pro Flächeneinheit".   Termschema   Das Termschema eines gebundenen Systems (Atom, Atomkern, Baryon, Quarkonium, Positronium etc.) ist die graphische Darstellung der verschiedenen Energieniveaus bzw. verschiedenen angeregten Zustände des Systems in Abhängigkeit von den relevanten Quantenzahlen. Siehe das Beispiel für Kalium in der Abb. rechts.