Jana Günther neue Juniorprofessorin in der Theoretischen Elementarteilchenphysik

25.11.2021|15:38 Uhr

Günther schloss bereits ihr Studium sowie ihre Promotion an der Bergischen Universität Wuppertal mit Auszeichnung ab. Anschließend arbeitete sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin an der BUW, der Universität Regensburg, sowie als Postdoc am Centre de Physique Théorique in Marseille.

Frau Günthers Forschungsschwerpunkt im Rahmen ihrer Juniorprofessur ist die Erforschung des QCD-Phasendiagramms mit Methoden der Gittereichtheorie. Die Quantenchromodynamik (QCD) ist eine Theorie zur Beschreibung der starken Wechselwirkung und beschreibt das Verhalten bestimmter Elementarteilchen, nämlich von Quarks und Gluonen. Aus diesen Teilchen setzen sich verschiedene Grundbausteine unserer Materie, zum Beispiel Protonen und Neutronen, zusammen, die wiederum die Atomkerne bilden. Im frühen Universum (wenige Sekundenbruchteile nach dem Urknall) hat ein Übergang zwischen einem sogenannten Quark-Gluon-Plasma und den Hadronen (z.B. Protonen und Neutronen) stattgefunden.

„Wir wissen heute das dies bei geringer Dichte ein analytischer Übergang, wie das schmelzen von Butter und nicht so abrupt wie das schmelzen von Eis war“, erklärt Günther. „Dies könnte aber bei höherer Dichte anderes sein.“

Zurzeit wird das Quark-Gluon-Plasma experimentell an Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider (LHC) in Genf oder Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) in Upton, New York, untersucht. Hier können wesentlich höhere Dichten erzeugt werden und ein besseres Verständnis des Phasendiagramms ist notwendig zur Interpretation der Messungen.

„Die Frage nach dem Verhalten der Materie unter extremen Bedingungen und möglicherweise neuen Phasen von Materie ist faszinierend“, so Günther weiter. „Wir kennen alle die verschiedenen Phasen des Wassers vom Eis bis zum Dampf, die interessante und unterschiedliche Eigenschaften haben. Ein besonders interessanter Punkt im QCD-Phasendiagramm ist der kritische Endpunkt, wo der analytische Übergang zu einem Phasenübergang wird. Kritische Endpunkte haben oft interessante Eigenschaften. So hat z.B. die Entdeckung des kritischen Endpunktes von CO2 zu entkoffeiniertem Kaffee geführt. Aus theoretischer Sicht, ist besonders das universelle Skalierungsverhalten und die Eingruppierung in bestimmte Klassen interessant.”

Wir wünschen Frau Prof. Günther bei ihrer Forschung und Lehre viel Erfolg!