Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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A: Atomphysik

A 3: Precision Spectroscopy of Atoms and Molecules I

A 3.2: Hauptvortrag

Freitag, 4. März 2005, 14:30–15:00, HU 3075

Bestimmung des magnetischen Momentes des freien Protons — •Stefan Stahl¹, Klaus Blaum^1,2, Slobodan Djekic¹, H.-Jürgen Kluge², Wolfgang Quint², Tristán Valenzuela¹, José Verdú¹, Manuel Vogel¹ und Günther Werth¹ — ¹Institut für Physik, Universität Mainz, 55099 Mainz — ²GSI, 64291 Darmstadt

Erstmals soll in einem Experiment das magnetische Moment eines einzelnen freien Protons mit einer relativen Unsicherheit von 10⁻⁹ bestimmt werden. Dazu wird derzeit eine Penning-Ionenfalle an der Universität Mainz aufgebaut, in der supraleitende zerstörungsfreie Nachweiselemente zum Einsatz kommen. Das Umklappen des Spins eines einzelnen in der Falle gespeicherten Protons soll mit Hilfe des kontinuierlichen Stern-Gerlach-Effektes beobachtet werden, der bereits erfolgreich auf Elektronen und Ionen angewendet wurde [1,2]. Ziel ist es, diese Methode mit dem kürzlich etablierten phasensensitiven Bewegungsnachweis eines einzelnen Teilchens zu kombinieren, um das extrem schwache magnetische Moment des Protons bestimmen zu können. Neben dem grundsätzlichen Interesse an der Bestimmung fundamentaler Konstanten in der Physik ist dieses Experiment insbesondere durch den Test der CPT-Verletzung motiviert, da beabsichtigt wird, das hier eingesetzte Verfahren in Zukunft auch auf freie Anti-Protonen anzuwenden.

[1] H.-G. Dehmelt et al., Z. Phys. D 10 (1988) 127

[2] J. Verdu et al., Phys. Rev. Lett. 92 (2004) 093002