Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Internationale Zusammenarbeit liefert Hinweise auf den Ursprung der Materie im Universum

04.08.2004


Wo immer wir uns auch befinden, ein kurzer Rundumblick reicht aus, um zu bestätigen, dass sich unsere Welt aus Kernmaterie zusammensetzt, d.h. aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Vor einiger Zeit haben Wissenschaftler jedoch Antimaterie-Teilchen entdeckt, die identisch mit den Materie-Teilchen zu sein scheinen mit Ausnahme der Tatsache, dass sie sich gegenseitig auslöschen, wenn sie sich in großer Nähe zueinander befinden.


Heute geht man davon aus, dass kurz nach dem Urknall Materie- und Antimaterie-Teilchen in gleichen Mengen vorhanden waren. Angesichts der Tendenz, sich gegenseitig auszulöschen, dürften eigentlich überhaupt keine Teilchen mehr übrig geblieben sein. Theoretiker argumentieren jedoch, dass aufgrund eines winzigen Unterschieds im Verhalten von Materie und Antimaterie, der als CP-Verletzung bezeichnet wird, pro Milliarde vernichteter Teilchen ein Materieteilchen überlebte - ein winziges Ungleichgewicht, das jedoch ausreichte, um das gesamte sichtbare Universum entstehen zu lassen.

Die genaue Ursache der CP-Verletzung ist immer noch nicht bekannt. Derzeit versuchen Hunderte von Wissenschaftlern weltweit, dieses Geheimnis zu lüften. Eine der größten Forschungskooperationen erzielte kürzlich einen wissenschaftlichen Durchbruch, indem ein fundamentaler Unterschied im Verhalten von Materie und Antimaterie nachgewiesen wurde, der die Suche nach der Antwort erheblich erleichtern könnte.


Das BABAR-Team ist eine Vereinigung von 600 Wissenschaftlern aus 75 Institutionen weltweit, unter anderem aus Frankreich, Deutschland, Italien, den Niederlanden, Norwegen, Russland und Großbritannien. Das Forschungsteam nutzt die Ausrüstung des Stanford Linear Acceleration Centre (SLAC) in den USA, um Elektronen mit den ihnen entsprechenden Antimaterie-Teilchen, den sog. Positronen, kollidieren zu lassen. Auf diese Weise werden Millionen Paare von Teilchen und Antiteilchen erzeugt, die sog. B-Mesonen und Anti-B-Mesonen. Diese Teilchenpaare zerfallen sehr schnell in leichtere subatomare Teilchen, z.B. Kaone und Pione, die von den Wissenschaftlern nachgewiesen werden können.

Marcello Giorgi vom italienischen nationalen Institut für Kernphysik und Sprecher des BABAR-Projekts, erläutert: "Wenn es keinen Unterschied zwischen Materie und Antimaterie gäbe, würden B-Mesonen und Anti-B-Mesonen exakt dasselbe Zerfallverhalten zeigen. Unsere neuen Messungen zeigen jedoch unterschiedliche Zerfallsraten."

Mittels Analyse des Zerfallverhaltens von über 200 Millionen Paaren von B-Mesonen und Anti-B-Mesonen stellten die Forscher eine erstaunliche Asymmetrie fest. "In 910 Fällen zerfiel das B-Meson in ein Kaon oder Pion. Beim Anti-B-Meson war dies nur 696 Mal der Fall", erläutert Giorgi. Damit wurde erstmalig eine derartige Asymmetrie durch einfaches Zählen der Fälle ermittelt, in denen B-Mesonen und Anti-B-Mesonen in das gleiche Endprodukt zerfallen. Dieser Effekt wird als direkte CP-Verletzung bezeichnet.

"Dies ist ein klarer, überzeugender Hinweis für eine direkte CP-Verletzung beim Zerfall von B-Mesonen, eine Art Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie, die zwar vermutet wurde, jedoch bislang nie nachgewiesen werden konnte", fügte Christos Touramanis, Forschungsleiter des BABAR-Projekts an der Universität Liverpool, hinzu. "Mit dieser Entdeckung fügt sich der gesamte Komplex der Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie zu einem kohärenten Bild zusammen."

Professor Ian Halliday, Geschäftsführer des britischen Particle Physics and Astronomy Research Council und einer der Gründer von BABAR, schlussfolgerte: "Wir wissen immer noch nicht genau, wie das von Materie dominierte Universum, in dem wir leben, entstanden ist. Dieses neue Ergebnis und die jüngsten verbundenen Messungen im BABAR-Projekt und in anderen Experimenten weltweit haben unser Wissen in diesem Bereich jedoch ein wesentliches Stück vorangebracht." Professor Halliday fügte allerdings hinzu: "In dieser grundlegenden Frage gibt es immer noch viel zu entdecken und zu lernen."

| cn
Weitere Informationen:
http://www.pparc.ac.uk
http://www.slac.stanford.edu

Weitere Berichte zu: Anti-B-Meson Antimaterie Asymmetrie CP-Verletzung Materie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht ESO-Teleskope beobachten erstes Licht einer Gravitationswellen-Quelle
16.10.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Kalte Moleküle auf Kollisionskurs
13.10.2017 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Im Focus: Smart sensors for efficient processes

Material defects in end products can quickly result in failures in many areas of industry, and have a massive impact on the safe use of their products. This is why, in the field of quality assurance, intelligent, nondestructive sensor systems play a key role. They allow testing components and parts in a rapid and cost-efficient manner without destroying the actual product or changing its surface. Experts from the Fraunhofer IZFP in Saarbrücken will be presenting two exhibits at the Blechexpo in Stuttgart from 7–10 November 2017 that allow fast, reliable, and automated characterization of materials and detection of defects (Hall 5, Booth 5306).

When quality testing uses time-consuming destructive test methods, it can result in enormous costs due to damaging or destroying the products. And given that...

Im Focus: Cold molecules on collision course

Using a new cooling technique MPQ scientists succeed at observing collisions in a dense beam of cold and slow dipolar molecules.

How do chemical reactions proceed at extremely low temperatures? The answer requires the investigation of molecular samples that are cold, dense, and slow at...

Im Focus: Kalte Moleküle auf Kollisionskurs

Mit einer neuen Kühlmethode gelingt Wissenschaftlern am MPQ die Beobachtung von Stößen in einem dichten Strahl aus kalten und langsamen dipolaren Molekülen.

Wie verlaufen chemische Reaktionen bei extrem tiefen Temperaturen? Um diese Frage zu beantworten, benötigt man molekulare Proben, die gleichzeitig kalt, dicht...

Im Focus: Astronomen entdecken ungewöhnliche spindelförmige Galaxien

Galaxien als majestätische, rotierende Sternscheiben? Nicht bei den spindelförmigen Galaxien, die von Athanasia Tsatsi (Max-Planck-Institut für Astronomie) und ihren Kollegen untersucht wurden. Mit Hilfe der CALIFA-Umfrage fanden die Astronomen heraus, dass diese schlanken Galaxien, die sich um ihre Längsachse drehen, weitaus häufiger sind als bisher angenommen. Mit den neuen Daten konnten die Astronomen außerdem ein Modell dafür entwickeln, wie die spindelförmigen Galaxien aus einer speziellen Art von Verschmelzung zweier Spiralgalaxien entstehen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Wenn die meisten Menschen an Galaxien denken, dürften sie an majestätische Spiralgalaxien wie die unserer Heimatgalaxie denken, der Milchstraße: Milliarden von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

bionection 2017 erstmals in Thüringen: Biotech-Spitzenforschung trifft in Jena auf Weltmarktführer

13.10.2017 | Veranstaltungen

Tagung „Energieeffiziente Abluftreinigung“ zeigt, wie man durch Luftreinhaltemaßnahmen profitieren kann

13.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ESO-Teleskope beobachten erstes Licht einer Gravitationswellen-Quelle

16.10.2017 | Physik Astronomie

Was läuft schief beim Noonan-Syndrom? – Grundlagen der neuronalen Fehlfunktion entdeckt

16.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Gewebe mit Hilfe von Stammzellen regenerieren

16.10.2017 | Förderungen Preise