IBM Blue Gene Supercomputer "JUGENE" im Forschungszentrum Jülich hilft bei der Erklärung des Ursprungs und der Zusammensetzung des Universums

Stuttgart (ots) - Experten des Forschungszentrums Jülich haben
einen wichtigen Durchbruch im Bereich der Teilchenphysik erreicht.
Unter Einsatz des IBM Supercomputers "JUGENE" konnte unser
Verständnis über die Vorgänge im subatomaren Bereich weiter
verbessert werden: Zum ersten Mal konnte die Masse der wichtigsten
Bausteine der uns bekannten Materie berechnet werden - nämlich der
Protonen und Neutronen, auch Nukleonen genannt. JUGENE, der jüngste
Großrechner im Forschungszentrum Jülich, hat dabei durch seine
Rechenstärke einen wesentlichen Anteil an diesem Meilenstein. Mit
einer Rechenleistung von 180 Billionen Rechenschritten pro Sekunde
(180 Teraflops) ist das System der leistungsstärkste Computer in
Europa.

Die durchgeführten Simulationen bestätigen eine fundamentale
Theorie in der Teilchenphysik, die Quantenchromodynamik genannt wird.
Mit der durchgeführten Analyse hat sich die computerbasierte
Simulation erneut als dritter Standpfeiler der Forschung neben
Theorie und Experiment bewährt.

Die uns bekannte Materie besteht aus Atomen. Atome bestehen aus
einem Kern aus Protonen und Neutronen, sowie einer Wolke von sie
umgebenden Elektronen. "Mehr als 99,9% der Masse im sichtbaren
Unisversum stammt von Protonen und Neutronen", sagt Zoltan Fodor, ein
ungarischer Physiker der Universität Wuppertal, der der Projektleiter
der Untersuchung war. Protonen und Neutronen bestehen aus drei
Quarks, das sind subatomare Partikel. Die Massen dieser drei Quarks
jedoch ergeben zusammen nur ein paar Prozent der gesamten Masse eines
Nukleons. Wo also stammt die Gesamtmasse der Nukleonen her?

Die Berechnungen dazu waren extrem kompliziert. Dank dem
JUGENE-Supercomputer konnten Fodor und seine Kollegen das Problem
lösen. Dabei konnte die Masse von Protonen, Neutronen und weiteren
Partikeln berechnet werden. Als ein Ergebnis erhielten die Forscher
die Masse der Nukleonen in kompletter Übereinstimmung mit den
experimentell gemessenen Werten. "Dieses Ergebnis zeigt, daß die
Theorie der Quantenchromodynamik die richtige Theorie für die
fundamentale physikalische Kraft der starken Wechselwirkung ist",
schließt Fodor daraus. "Dies war eine der rechenintensivsten
Berechnungen, die wir bisher kennen", fährt Fodor fort. Der Forscher
erklärt, daß der "Ursprung der mit Abstand überwiegenden Mehrheit der
sichtbaren Masse nunmehr erkärt werden kann". Das Team hat seine
Ergebnisse in der Ausgabe des Science-Magazins vom 21. November
veröffentlicht.

Originaltext: IBM Deutschland GmbH
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