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 VLT macht den präzisesten Test von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie außerhalb der Milchstraße
22.06.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Neue Phänomene im magnetischen Nanokosmos
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics