Und die Welt könnte doch existieren

6. September 2004, 12:48
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B-Mesonen differieren vom Anti-Teilchen - eine Sensationsentdeckung. Denn ohne den Unterschied sollte das Universum nicht existieren

Wien - Gute Nachricht der Teilchen-Physik: Die Welt könnte doch existieren. Bei Experimenten am japanischen Teilchenlabor KEK bei Tokio wurden nämlich Hinweise gefunden, dass sich ein Teilchen - das so genannte B-Meson - von seinem Anti-Teilchen geringfügig unterscheidet. Ohne diesen Unterschied sollte das Universum eigentlich nicht existieren, oder korrekt ausgedrückt: Das gängige Standard-Modell der Wissenschaft würde ins Wanken geraten. Wissenschafter des Instituts für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) sind Teil des internationalen Forscherteams, genannt "Belle"-Kollaboration.

Nach bisherigen Beobachtungen verhalten sich Teilchen und ihre Antiteilchen genau gleich. Beobachtet man Materie aus der Ferne, kann man auch beim genauesten Hinsehen nicht unterscheiden, ob es sich um Materie oder Anti-Materie handelt. Spektakulär wird es erst, wenn Materie und Anti-Materie zusammentreffen, dann löschen nämlich beide einander unter dem Freiwerden von Energie völlig aus. Und das ist auch das bisherige Problem der Theorien zur Entstehung

der Welt: Haben Teilchen und Anti-Teilchen genau die gleichen Eigenschaften, sollten beim Urknall auch genau so viele Teilchen wie Anti-Teilchen entstanden sein. Diese hätten einander postwendend wieder vernichten müssen, das Weltall hätte also keine Chance gehabt, sich zu entwickeln. Die Experimentalphysiker fahnden daher seit Jahren und Jahrzehnten nach noch so geringen Unterschieden im Verhalten von Teilchen und ihren Gegenstücken. Ein solcher Unterschied wäre dann die Basis einer Erklärung, warum wir doch von einer Menge Materie und offensichtlich keiner Anti-Materie umgeben sind.

Schon Erforschung an Kaonen erfolgreich

Für so genannte Kaonen - wie auch B-Mesonen extrem kurzlebige Teilchen, die nur in Beschleunigern zu beobachten sind - glauben die Wissenschafter bereits in den sechziger Jahren fündig geworden zu sein. "Allerdings waren die beobachteten Unterschiede sehr gering, außerdem lieferten verschiedene Experimente teils widersprüchliche Ergebnisse", sagte Christoph Schwanda vom Institut für Hochenergiephysik. Für die jüngsten Untersuchungen an B-Mesonen fiel der beobachtete Unterschied wesentlich klarer aus.

Das Team der "Belle"-Kollaboration untersuchte insgesamt Datensätze von 274 Millionen B-Mesonen und Anti-B-Mesonen. Dabei wurden exakt 1.165 der relativ seltenen Zerfälle von B-Mesonen in je ein K- und ein Pi-Meson registriert. Im Falle der Anti-B-Mesonen traten aber nur 974 solcher Zerfälle in den gleichen Endzustand auf. Für die Wissenschafter ist dies ein klarer statistischer Hinweis, dass die beiden Teilchen doch geringfügig unterschiedlich sind. Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei den beobachteten Unterschieden doch um zufällige Schwankungen handelt, wird von den Physikern als "unter einem Hundertstel Prozent" angegeben. Eine laienhafte Schlussfolgerung: Die Welt existiert mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,99 Prozent.

Standard-Modell der Materie bestätigt

Für die Physiker entscheidender als philosophische Überlegungen ist allerdings die Tatsache, dass die gefundenen Unterschiede der B-Mesonen das gängige, so genannte Standard-Modell der Materie bestätigen. Wäre das nicht der Fall, so bekämen verschiedene, bisher als exotisch betrachtete Theorien Aufwind. Die Ergebnisse der "Belle"-Kollaboration decken sich weitgehend mit schon vor wenigen Wochen veröffentlichten Ergebnisse von italienischen Wissenschaftern. Sie haben beim amerikanischen Experiment "Babar" ähnliche Befunde für die B-Mesonen geliefert. (APA)

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ÖAW

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