In this thesis high-statistics π⁻π⁻ and π⁺π⁺ femtoscopy data are presented for Au+Au collisions at √sNN =2.4 GeV, measured with the High Acceptance Di-Electron Spectrometer HADES located at the heavy-ion synchrotron SIS18 at GSI.Due to space-momentum correlations the technique of intensity interferometry allows only to measure regions of homogeneity where pairs of particles with certain momentum origin. The determination of the space-time extent of the corresponding emission sources is then only possible via a comparison to models.The purpose of this thesis is to provide a multi-differential data set as input for such models and calculations, to draw conclusions from the total spatial and temporal extension of the pion emitting source. More than two billion events of the 45 % most central collisions are analysed. A complex data-driven pair cut is established to account for the close-track deficits in the non-trivial hexagonal geometry of the HADES setup. The correlation function is studied in the longitudinally co-moving system using the Bertsch-Pratt parametrisation. The region of homogeneity, parametrised as three-dimensional Gaussian distribution, is studied in dependence on pair transverse momentum, rapidity, azimuthal emission angle with respect to the event plane, collision centrality, and beam energy. For all centralities and transverse momenta, a geometrical distribution of ellipsoidal shape is found in the plane perpendicular to the beam direction with the larger extension perpendicular to the reaction plane. For large transverse momenta, the corresponding eccentricity approaches the initial eccentricity. The eccentricity is smallest for most central collisions, where the shape is almost circular.Furthermore, a tilt of the source w.r.t. the beam axis is found.The magnitude of the tilt angle of the emission ellipsoid in the reaction plane decreases with increasing centrality and increasing transverse momentum. All source radii increase with centrality, largely exhibiting a linear rise with the cubic root of the number of participants. A substantial charge-sign difference of the source radii is found, appearing most pronounced at low transverse momentum, which is addressed to the central Coulomb potential generated by the electrical charge of the participating nucleons in the collision. The extracted source parameters agree well with a smooth extrapolation of the center-of-mass energy dependence established at higher energies, extending the corresponding excitation functions down towards a very low energy. / In dieser Arbeit werden femtoskopische π⁻π⁻- und π⁺π⁺-Daten mit hoher Statistik präsentiert, welche in Kollisionen von Au+Au bei einer Schwerpunktsenergie von √sNN =2.4 GeV pro Nukleonpaar mithilfe von HADES (Zwei-Elektronen Spektrometer mit hoher Akzeptanz) am Schwerionen-Synchrotron an der GSI gemessen wurden. Aufgrund von Orts-Impuls-Korrelationen können mittels der Methode der Intensitäts-Interferometry nur Homogenitätsbereiche gemessen werden, aus welchen Teilchenpaare mit bestimmten Impuls entspringen. Die Bestimmung der raum-zeitlichen Ausdehnung der entsprechenden Emissionsquelle ist dann nur über die Hinzunahme von Modellvergleichen möglich. Die Absicht dieser Arbeit ist es, einen multi-differenziellen Daten-Satz zur Verfügung zustellen, welcher als Eingabe für solche Modelle und Rechnungen genutzt werden kann, um dann Rückschlüsse auf die absolute räumliche und zeitliche Ausdehnung der Pionen-emittierenden Quelle ziehen zu können. Mehr als zwei Milliarden Ereignisse der 45 % zentralsten Kollisionen werden analysiert. Eine komplexe Daten-basierende Paarselektion wird eingeführt, um die Verluste nah beieinander verlaufender Teilchenspuren innerhalb des nicht-trivialen hexa-geometrischen HADES-Aufbaus zu berücksichtigen. Die Korrelationsfunktion wird im longitudinal mitbewegten Inertialsystem in Bertsch-Pratt-Parametrisierung untersucht. Der als dreidimensionales Ellipsoid parametrisierte Homogenitätsbereich wird in Abhängigkeit von Transversalimpuls, azimuthalem Emissionswinkel relativ zur Reaktionsebene und Rapidität des Paares sowie Zentralität der Kollision und der Strahlenergie untersucht. In allen Zentralitäts- und Transversalimpulsbereichen wird eine geometrische Verteilung mit elliptischer Form innerhalb der auf die Strahlachse bezogenen transversalen Ebene beobachtet, wobei die größte Ausdehnung senkrecht zur Reaktionsebene zeigt. Für große Transversalimpulse stimmt die zugehörige Exzentrizität mit derjenigen der initialen Nukleonenverteilung überein. Die Exzentrizität ist am kleinsten für die zentralsten Kollisionen, bei denen eine fast kreisrunde Form beobachtet wird. Des Weiteren ist eine Neigung der Emissionsquelle relativ zur Strahlachse feststellbar. Der Wert des Neigungswinkels des Ellipsoids innerhalb der Reaktionsebene verringert sich mit zunehmend zentraleren Kollisionen und steigendem Transversalimpuls. Alle Quellradien werden größer mit zunehmender Zentralität und zeigen einen nahezu linearen Anstieg mit der Kubikwurzel der Anzahl der Partizipanten. Ein beträchtlicher Unterschied der Quellradien bezogen auf das Ladungsvorzeichen der Pionen wird beobachtet, welcher am prägnantesten bei kleinen Transversalim\-pulsen auftritt. Dieser wird dem zentralem Coulomb-Potential zugeschrieben, welches durch die elektrische Ladung der an der Kollision teilnehmenden Nukleonen generiert wird. Die extrahierten Quellparameter stimmen gut mit glatten Extrapolationen der Schwerpunktsenergie-Abhängigkeit überein, welche bei höheren Strahlenergien fixiert wurden, und erweitern diese hinab bis zu sehr kleinen Energien.

In relativistischen Schwerionenkollisionen spielen seltsame Teilchen bei der Untersuchung heißer und dichter Materie eine wichtige Rolle. Dazu wird die Produktion von Hadronen mit Strangeness-Inhalt mit Hilfe eines Transportmodells vom Boltzmann-Ühling-Uhlenbeck (BUU)-Typ numerisch behandelt. Aktuelle Messungen der HADES-Kollaboration bezüglich K+- - und phi-Spektren bilden dabei den entsprechenden experimentellen Rahmen. Darüber hinaus wird das doppelt-seltsame Hyperon Xi- unterhalb der freien NN-Produktionsschwelle analysiert. Hadronische Multiplizitäten, Transversalimpuls- und Rapiditätsspektren werden mit neuen experimentellen Ergebnissen verglichen. Weiterhin werden Massenverschiebungen im Medium, die nukleare Zustandsgleichung sowie das mittlere Feld der Nukleonen berücksichtigt. Neben der Untersuchung von Kern-Kern-Stößen bietet sich in Proton-Kern-Kollisionen ein Vergleich mit jüngsten ANKE-Daten im Hinblick auf die phi-Ausbeute an. Mit Hilfe des BUU-Transportcodes wurden Tranzparenzverhältnisse ermittelt und die Absorption von phi-Mesonen untersucht. Dabei sind sekundäre phi-Produktionskanäle, Isospin-Asymmetrie und Detektorakzeptanzen von Bedeutung und werden systematisch für verschiedene Systemgrößen analysiert. Die impulsintegrierten Boltzmann-Gleichungen dienen im Rahmen einer kinetischen Nichtgleichgewichtsdynamik der Beschreibung hochkomprimierter nuklearer Materie auf hadronischem Niveau, wie sie sowohl beim Urknall als auch bei ultra-relativistischen Schwerionenkollisionen auftritt. Diese Theorie wird am Beispiel von Antiprotonen untersucht und unter Berücksichtigung verschiedener Expansionsmodelle numerisch ausgewertet. Dabei wird die Evolution der Proton- und Antiprotondichten bis zum Ausfrieren für SPS- und RHIC-Energien mittels eines hadro-chemischen Resonanzgasmodells als möglicher Lösungsansatz des "Antiproton-Puzzles" analysiert. Diskutiert wird darüber hinaus das Verhalten baryonischer Materie und Antimaterie im frühen Universum und der adiabatische Pfad kosmischer Materie im QCD-Phasendiagramm. / Strange particles play an important role as probes of relativistic heavy-ion collisions where hot and dense matter is studied. The focus of this thesis is on the production of strange particles within a transport model of Boltzmann-Ühling-Uhlenbeck (BUU) type. Current data of the HADES Collaboration concerning K+- and phi spectra provide the appropriate experimental framework. Moreover, the double-strange hyperon Xi- is analyzed below the free NN production threshold. Hadron multiplicities, transverse-momentum and rapidity spectra are compared with recent experimental data. Further important issues are in-medium mass shifts, the nuclear equation of state as well as the mean field of nucleons. Besides the study of AA collisions a comparison with recent ANKE data regarding the phi yield in pA collisions is done. Transparency ratios are determined and primarily investigated for absorption of phi mesons by means of the BUU transport code. Thereby, secondary phi production channels, isospin asymmetry and detector acceptance are important issues. A systematic analysis is presented for different system sizes. The momentum integrated Boltzmann equations describe dense nuclear matter on a hadronic level appearing in the Big Bang as well as in little bangs, in the context of kinetic off-equilibrium dynamics. This theory is applied to antiprotons and numerically calculated under consideration of various expansion models. Here, the evolution of proton- and antiproton densities till freeze-out is analyzed for ultra-relativistic heavy-ion collisions within a hadrochemic resonance gas model acting as a possible ansatz for solving the "antiproton puzzle". Furthermore, baryonic matter and antimatter is investigated in the early universe and the adiabatic path of cosmic matter is sketched in the QCD phase diagram.

In relativistischen Schwerionenkollisionen spielen seltsame Teilchen bei der Untersuchung heißer und dichter Materie eine wichtige Rolle. Dazu wird die Produktion von Hadronen mit Strangeness-Inhalt mit Hilfe eines Transportmodells vom Boltzmann-Ühling-Uhlenbeck (BUU)-Typ numerisch behandelt. Aktuelle Messungen der HADES-Kollaboration bezüglich K+- - und phi-Spektren bilden dabei den entsprechenden experimentellen Rahmen. Darüber hinaus wird das doppelt-seltsame Hyperon Xi- unterhalb der freien NN-Produktionsschwelle analysiert. Hadronische Multiplizitäten, Transversalimpuls- und Rapiditätsspektren werden mit neuen experimentellen Ergebnissen verglichen. Weiterhin werden Massenverschiebungen im Medium, die nukleare Zustandsgleichung sowie das mittlere Feld der Nukleonen berücksichtigt. Neben der Untersuchung von Kern-Kern-Stößen bietet sich in Proton-Kern-Kollisionen ein Vergleich mit jüngsten ANKE-Daten im Hinblick auf die phi-Ausbeute an. Mit Hilfe des BUU-Transportcodes wurden Tranzparenzverhältnisse ermittelt und die Absorption von phi-Mesonen untersucht. Dabei sind sekundäre phi-Produktionskanäle, Isospin-Asymmetrie und Detektorakzeptanzen von Bedeutung und werden systematisch für verschiedene Systemgrößen analysiert. Die impulsintegrierten Boltzmann-Gleichungen dienen im Rahmen einer kinetischen Nichtgleichgewichtsdynamik der Beschreibung hochkomprimierter nuklearer Materie auf hadronischem Niveau, wie sie sowohl beim Urknall als auch bei ultra-relativistischen Schwerionenkollisionen auftritt. Diese Theorie wird am Beispiel von Antiprotonen untersucht und unter Berücksichtigung verschiedener Expansionsmodelle numerisch ausgewertet. Dabei wird die Evolution der Proton- und Antiprotondichten bis zum Ausfrieren für SPS- und RHIC-Energien mittels eines hadro-chemischen Resonanzgasmodells als möglicher Lösungsansatz des "Antiproton-Puzzles" analysiert. Diskutiert wird darüber hinaus das Verhalten baryonischer Materie und Antimaterie im frühen Universum und der adiabatische Pfad kosmischer Materie im QCD-Phasendiagramm. / Strange particles play an important role as probes of relativistic heavy-ion collisions where hot and dense matter is studied. The focus of this thesis is on the production of strange particles within a transport model of Boltzmann-Ühling-Uhlenbeck (BUU) type. Current data of the HADES Collaboration concerning K+- and phi spectra provide the appropriate experimental framework. Moreover, the double-strange hyperon Xi- is analyzed below the free NN production threshold. Hadron multiplicities, transverse-momentum and rapidity spectra are compared with recent experimental data. Further important issues are in-medium mass shifts, the nuclear equation of state as well as the mean field of nucleons. Besides the study of AA collisions a comparison with recent ANKE data regarding the phi yield in pA collisions is done. Transparency ratios are determined and primarily investigated for absorption of phi mesons by means of the BUU transport code. Thereby, secondary phi production channels, isospin asymmetry and detector acceptance are important issues. A systematic analysis is presented for different system sizes. The momentum integrated Boltzmann equations describe dense nuclear matter on a hadronic level appearing in the Big Bang as well as in little bangs, in the context of kinetic off-equilibrium dynamics. This theory is applied to antiprotons and numerically calculated under consideration of various expansion models. Here, the evolution of proton- and antiproton densities till freeze-out is analyzed for ultra-relativistic heavy-ion collisions within a hadrochemic resonance gas model acting as a possible ansatz for solving the "antiproton puzzle". Furthermore, baryonic matter and antimatter is investigated in the early universe and the adiabatic path of cosmic matter is sketched in the QCD phase diagram.