Riesenrechner für Quarks

Die theoretischen Physiker um Prof. Gernot Münster und Dr. Federico Farchioni freuen sich über die Anerkennung: Ihr Projekt "Quantum Chromodynamic Simulations with Light Quark Flavors", das sie gemeinsam mit Kollegen aus Hamburg, Berlin, Zeuthen, Rom und Liverpool geplant haben, kann nun an den leistungsfähigsten Rechnern Europas gerechnet werden. Als eines von 29 Projekten dürfen sie beim DEISA-Konsortium, einem Zusammenschluss europäischer Großrechenzentren, jetzt Rechenressourcen nutzen. "Bisher haben wir am größten deutschen Superrechner in Jülich gerechnet", erklärt Münster. "Jetzt ist es uns möglich, noch größere Systeme zu simulieren."

Münster spicht von "noch kleineren Systemen", denn er und seine Kollegen berechnen die Eigenschaften der Quarks, also der kleinsten Teilchen, aus denen die Materie aufgebaut ist. Das Standard-Modell der Teilchenphysik beschreibt sechs "quark flavors", also Quark-Typen, in drei verschiedenen Gewichtsklassen. "Wir beschäftigen uns mit den leichtesten Quarks, was besonders schwierig ist", berichtet Münster "Denn wenn wir in unsere Rechnungen das Gewicht einsetzen würden, was wir in der Natur für die leichten Quarks messen, dann würden die Rechnungen selbst für die heutigen Rechner zu langsam werden. Wir müssen also auf die Masse extrapolieren."

Mit Papier und Bleistift entwickeln die münsterschen Physiker die Extrapolationsformeln, mit denen sie die Supercomputer nun füttern wollen. "Ziel der Rechnungen ist es", so erläutert Münster "die theoretischen Eigenschaften größerer Partikel, die aus den Quarks aufgebaut sind, zu ermitteln und sie dann mit den in der Natur gefundenen Eigenschaften zu vergleichen. Außerdem wollen wir noch nicht gemessene Eigenschaften dieser Partikel vorhersagen."