Je nach der raeumlichen Aufloesung, die von dem zur Verfuegung stehenden
Experimentaufbau vorgegeben ist, ergibt sich folgendes schematisches Bild vom Nukleon.
Bei kleinen Abständen, d.h. hoher Auflösung, identifiziert man
die elementaren Quarks und Gluonen als Konstituenten und eine strörungstheoretische
Behandlung im Rahmen der Quantenchromodynamik (QCD) ist möglich. Bei
größeren Abständen spielt zunehmend die Polarisation des
Vakuums durch die Farbladung der Quarks eine Rolle. Sichtbar sind nicht
mehr die elementaren Quarks sondern die mit der Polarisationswolke umgebenen.
So werden aus den elementaren Quarks Quasiteilchen, die die relevanten
Freiheitsgrade in Modellen darstellen. Bei weiterer Herabsetzung der Auflösung
bestimmen Mesonen das Bild des Nukleons. Ausgehend von den Symmetrien der
QCD erlaubt die Chirale Störungstheorie (ChPT) die Berechnung der
Mesonenwolken.
Aktuelle Fragen sind und waren:
Observable, deren präzise Bestimmung zur Klärung dieser Fragen beitragen können sind:
Ansätze zur Beschreibung in den drei Bereichen fußen auf:
pQCD, einer störungstheoretischen Behandlung im Rahmen der Quanten-
chromodynamik,
Modellen , Konstituentenquarkmodell, Skyrmemodell,...
Symmetrien der QCD, wie sie sich im Niederenergielimes in der chiralen
Störungstheorie manifestieren.
Elektronen- und Photonenstrahlen im GeV-Bereich, wie sie z.B. der Bonner Beschleuniger ELSA liefert, kombiniert mit speziellen, dem Strahl angepaßten Detektorsystemen.
Im folgenden Bild werden wichtige Eigenschaften der Apparaturen aufgeführt. In
rot sind die Eigenschaften von Strahl und Detektor angeführtg, bei denen in den letzten Jahren, weltweit, die
größten Fortschritte erzielt wurden.
Die EXPERIMENTIERMETHODEN sind Streuung und Spektroskopie.
Beschleunigerlabors mit experimentellen Ausstattungen, die den im Bild
angedeuteten Observablenraum abdecken koennen, sind:
Jefferson Lab (New Port News, USA)
MAMI (Mainz), ELSA (Bonn)