Relativistische Schwerionenkollisionen bieten die Möglichkeit, stark wechselwirkende Materie unter extremen Bedingungen zu untersuchen. Durch die Beschleunigung von Blei- oder Goldkernen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit und deren Kollision, können Temperaturen und Dichten erreicht werden, wie sie im frühen Universum nur Mikrosekunden nach dem Urknall existiert haben. Bei so hohen Energiedichten sagt die Quantenfeldtheorie, die die theoretische Grundlage für stark wechselwirkende Materie ist, die Quantenchromodynamik (QCD), eine neue Phase der Materie voraus, in der die Bestandteile der Hadronen (Protonen und Neutronen) nicht mehr eingeschlossen sind und sich unabhängig voneinander bewegen können, das sogenannte Quark-Gluon-Plasma (QGP). Nach der Beobachtung des Übergangs zu dieser neuen Phase bei hohen Temperaturen und niedrigen baryochemischen Potentialen am Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) und dem Large Hadron Collider (LHC), wird die experimentelle Erforschung des Phasendiagramms an der Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) weiter vorangetrieben. Durch die Verwendung von Fixed-Target-Experimenten bei niedrigen Strahlenergien, um hohe Netto-Baryonendichten zu erreichen, werden interessante neue Regionen zugänglich. 

Themen für Bachelor- und Master-Arbeiten sind verfügbar.

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