Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lücke im Standardmodell der Teilchenphysik?

14.07.2011
Aktuelle Ergebnisse aus dem Forschungszentrum Fermilab bei Chicago verstärken den Hinweis auf eine Lücke des Standardmodells der Teilchenphysik.

Eine Analyse der neuesten Daten des Experimentes DZero am Teilchenbeschleuniger Tevatron hat nun bestätigt, dass beim Zerfall des Teilchen B-Meson etwa ein Prozent mehr Myonen als ihre Antiteilchen, Antimyonen, entstehen.

Dieser Effekt ist etwa 50-Mal größer als erwartet. Der Karlsruher Theoretische Physiker Ulrich Nierste hat die zu erwartenden Zerfallsraten für das Experiment berechnet.

Warum gibt es das Universum, wie wir es kennen? Warum gibt es überhaupt Materie? Den Überschuss an Materie erklärt das etablierte Standardmodell nicht. An diesen Fragen forscht auch Professor Ulrich Nierste vom Institut für Theoretische Teilchenphysik des KIT. Die dem „DZero“-Experiment zugrunde liegende Arbeit von Nierste und Prof. Alexander Lenz, derzeit TU München, gibt – auf Basis des Standardmodells – eine präzise theoretische Vorhersage des erwarteten Verhältnisses der Zahl der Myonen zu der der Antimyonen.

„Das Standardmodell ist in unzähligen Experimenten in den letzten Jahrzehnten exzellent bestätigt worden“, sagt Ulrich Nierste. „Sollte die nun vorliegende Abweichung unabhängig bestätigt werden, wäre die Tür zu neuen Naturgesetzen aufgestoßen.“ Dann sei auch zu erwarten, dass der neue Teilchenbeschleuniger „Large Hadron Collider“ (LHC) am europäischen Forschungszentrum CERN neue Teilchen finden wird.

Die aktuelle Studie des Fermilab vergleicht die theoretische Vorhersage mit den tatsächlichen Daten aus Teilchenkollisionen am Teilchenbeschleuniger Tevatron.

Die Physiker stellen die Anzahl der Myonen und der Antimyonen einander gegenüber, die beim Zerfall von B-Mesonen entstehen. Dabei fanden sie heraus, dass es etwa ein Prozent mehr Myonen als Antimyonen gibt. Diese Abweichung ist 50-mal größer als vom Standardmodell der Elementarteilchen vorhergesagt wird.

Bei der aktuellen Studie handelt es sich um eine Aktualisierung der Analyse des letzten Jahres: Inzwischen konnten rund 50 Prozent mehr Daten analysiert und damit die Unsicherheit des Ergebnisses verringert werden. Die Chance, dass es sich bei dem Effekt um einen statistischen Zufall handelt, liegt nun bei etwa 0,005 Prozent und hat damit den Status eines starken Hinweises auf eine wissenschaftliche Entdeckung. Allerdings spricht man in der Wissenschaft erst bei 0,00003 Prozent und bei unabhängiger Bestätigung durch andere Experimente von einer echten Entdeckung. Ein neues Experiment am CERN (LHCb-Experiment) arbeitet mit Hochdruck an einer Messung des beobachteten Phänomens in einem anderen Zerfallskanal des B-Mesons.

Die gemessene Asymmetrie im Zerfall von B-Mesonen gibt den Physikern wertvolle Hinweise über die Richtung, in die sie das Standardmodell weiterentwickeln müssen. Ein schlüssiges Bild könnte sich ergeben, wenn man das Standardmodell zu einer supersymmetrischen vereinheitlichten Theorie weiterentwickelt. Derartige Theorien favorisieren Theoretiker weltweit; das Konzept der Supersymmetrie hatten Julius Wess und Bruon Zumino an der damaligen Universität Karlsruhe entwickelt.

Die aktuelle Publikation des Fermilabs befindet sich zurzeit im wissenschaftlichen Begutachtungsprozess. Im Internet ist sie unter http://arxiv.org/pdf/1106.6308 herunterzuladen.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Weiterer Kontakt:

Tu-Mai Pham-Huu
Presse, Kommunikation, Marketing
Tel.: +49 721 48157
Fax: +49 721 45681
E-Mail: tu-mai.pham-huu@kit.edu

Monika Landgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt
22.06.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)

nachricht Innovative High Power LED Light Engine für den UV Bereich
22.06.2017 | Omicron - Laserage Laserprodukte GmbH

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: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt

22.06.2017 | Physik Astronomie

Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Spinflüssigkeiten – zurück zu den Anfängen

22.06.2017 | Physik Astronomie