Auszeichnung für den Test der QED durch hochpräzise Messung des g-Faktors an einem einzelnen wasserstoffähnlichen Siliziumion
19.01.2012
Sven Sturm, Anke Wagner und Klaus Blaum vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) erhalten den Helmholtz-Preis 2012. Damit werden die Wissenschaftler für die g-Faktormessungen an hochgeladenen Ionen, die einen präzisen Test der Quantenelektrodynamik erlauben, ausgezeichnet. Der Helmholtz-Preis wird alle 2-3 Jahre vergeben und gilt als die bedeutendste Auszeichnung auf dem Gebiet der Metrologie. Er ist mit €20.000 dotiert und wird dieses Jahr am 27. März im Rahmen der Feierlichkeiten zum 125-jährigen Jubiläum der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig übergeben.
Die Quantenelektrodynamik (QED) ist eine der wichtigsten grundlegenden Theorien des Standardmodells zur physikalischen Erklärung unserer Welt. Die QED ist in der Lage, bestimmte physikalische Messgrößen hochpräzise vorauszuberechnen. Bisher konnte bei keiner Messung eine Abweichung von der Vorhersage beobachtet werden. In ihrer Untersuchung haben die Wissenschaftler um Klaus Blaum die Vorhersagegenauigkeit der QED unter extremen Bedingungen getestet. Dazu wurde das magnetische Moment oder g-Faktor eines in einem hochgeladenen Ion gebundenen Elektrons auf 10 Stellen genau gemessen und mit den QED-Vorhersagen verglichen. Der Versuch erfolgte bei sehr tiefen Temperaturen mit dem wasserstoffähnlichen Siliziumion 28Si13+, das in einer Penningfalle gefangen gehalten wurde. Das Ergebnis bestätigte die Vorhersagen der QED auf beeindruckende Weise.
Prof. Dr. Klaus Blaum hat bis 2008 am Institut für Physik der JGU eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe des Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung GSI Darmstadt geleitet und ist dann dem Ruf auf eine Direktorenstelle am Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg gefolgt. Nach wie vor betreut er Experimente und Arbeiten auch in Mainz und kooperiert eng mit Mainzer Wissenschaftlern. Dazu gehören Anke Wagner und Sven Sturm, die am Mainzer g-Faktor-Experiment ihre Doktorarbeit anfertigen.
Den Helmholtz-Preis für Metrologie verleiht der Helmholtz-Fonds e.V. gemeinsam mit dem Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft e.V. Die Entscheidung über die Preisverleihung trifft ein unabhängiges Gutachterkollegium, das vom Vorstand des Helmholtz-Fonds einberufen ist. Bereits im Jahr 2007 ging der Helmholtz-Preis an einen Mainzer Physiker. Dr. Göstar Klingelhöfer wurde damals für die Entwicklung des miniaturisierten Mößbauer-Spektrometers MIMOS ausgezeichnet, das u.a. bei den Mars-Missionen der NASA zur Gesteinsuntersuchung eingesetzt wird.