Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schicksal der Antimaterie im Universum: Dem Geheimnis ein Stückchen näher gekommen

13.04.2006


Mainzer Physiker tragen zur Messung von Teilchen-Antiteilchen-Oszillationen am Fermilab in Chicago bei



Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben bei Experimenten am US-Teilchenbeschleuniger Fermilab einen entscheidenden Beitrag zur Messung der Eigenschaften von Bs-Mesonen, subatomaren Teilchen, die aus einem Quark und einem Antiquark aufgebaut sind, geliefert. "Diese Messung wird zu einem besseren Verständnis des Mysteriums der Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie im Universum beitragen", erwartet Univ.-Prof. Dr. Stefan Tapprogge vom Institut für Physik der Johannes Gutenberg-Universität. Seine Arbeitsgruppe ist seit über einem Jahr an einer speziellen Analyse von Daten des D0-Experiments am Fermilab bei Chicago beteiligt. Das D0-Experiment ist eine internationale Zusammenarbeit von rund 700 Wissenschaftlern aus 20 Ländern, die über die grundlegenden Eigenschaften der Materie forschen. Die Ergebnisse zur Oszillation von Bs-Mesonen sind zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Physical Review Letters eingereicht (http://arxiv.org/abs/hep-ex/0603029).

... mehr zu:
»Antimaterie »Oszillation »Teilchen


Eines der großen Geheimnisse unseres Universums ist die Existenz von Materie und die offensichtliche Abwesenheit von Antimaterie. Zum Zeitpunkt des Urknalls sollten beide in gleichen Mengen entstanden sein. Wenn Materie und Antimaterie in Kontakt kommen, vernichten sie sich in reine Energie. Dies ist (zum Glück) nicht vollständig geschehen. Das Fehlen von Antimaterie kann qualitativ durch die Verletzung einer fundamentalen Symmetrie in der schwachen Wechselwirkung erklärt werden. Die Eigenschaften der schwachen Wechselwirkung, die z.B. für die natürliche Radioaktivität verantwortlich ist, erlauben nämlich den periodischen Übergang eines neutralen Teilchens in sein Antiteilchen und zurück. Dieser Übergang wurde für Bd-Mesonen - subatomare Teilchen, die ein b-Quark enthalten - erstmals in den 80er Jahren beobachtet. Bisher konnte diese so genannte Oszillation noch nicht für die etwas schwereren Bs-Mesonen direkt nachgewiesen werden.

Kürzlich konnte mit dem D0-Experiment erstmals ein direkter experimenteller Hinweis auf die Oszillation von Bs-Mesonen erzielt werden. D0 ist eines von zwei Experimenten am Tevatron-Beschleuniger des Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) in der Nähe von Chicago. Hier werden Bs-Mesonen in Proton-Antiproton-Kollisionen bei den derzeit im Labor höchst möglichen Energien erzeugt. Das D0-Experiment hat mit einem Ausmaß von 20m x 12m x 12m die Größe eines vierstöckigen Mehrfamilienhauses. Die Arbeitsgruppe (1) von Prof. Tapprogge ist seit mehreren Jahren an diesem Experiment beteiligt und hat entscheidende Beiträge zu dieser Messung der Eigenschaften des Bs-Mesons geliefert.

Die besondere Herausforderung liegt hierbei an der deutlichen schnelleren Oszillation im Vergleich zu Bd-Mesonen. Die jetzt vorhandenen Daten weisen auf eine um einen Faktor 40 höhere Oszillationsgeschwindigkeit bei Bs-Mesonen hin. Eine Umwandlung von Teilchen zu Antiteilchen geschieht auf einer Flugstrecke von weniger als 1 mm. Eine genauere Vermessung dieser Frequenz und weiterer Eigenschaften von Bs-Mesonen kann in Zukunft zu einem besseren Verständnis des Mysteriums der Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie im Universum beitragen und möglicherweise auch Hinweise auf neue, bisher nicht gesehene Physikprozesse liefern.

(1) Mitarbeiter: Dipl Phys. C. Ay, Cand.Phys. C. Bernius, Dr. T. Kuhl, Dr. T. Trefzger, Dipl. Phys. G. Weber

Kontakt und Informationen:
Univ.-Prof. Dr. Stefan Tapprogge
Institut für Physik
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Tel. 06131 39-25610
Fax 06131 39-25169
E-Mail: stefan.tapprogge@uni-mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.physik.uni-mainz.de/
http://www.uni-mainz.de
http://arxiv.org/abs/hep-ex/0603029

Weitere Berichte zu: Antimaterie Oszillation Teilchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Kartographie eines fernen Sterns
19.03.2019 | Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam

nachricht Organische Halbleiter: Ein Transistor für alle Fälle
19.03.2019 | Ludwig-Maximilians-Universität München

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: Kartographie eines fernen Sterns

Der am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) gefertigte Spektrograph PEPSI zeigt erste Aufnahmen der Struktur des Magnetfelds auf der Oberfläche eines weit entfernten Sterns. Mittels innovativer Verfahren lassen sich damit neue Erkenntnisse über die Vorgänge auf der Sternoberfläche gewinnen. Die Ergebnisse stellte ein Wissenschaftlerteam nun in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics vor.

Selbst mit den größten Teleskopen erscheinen die Oberflächen entfernter Sterne normalerweise nur als Lichtpunkte. Eine detaillierte Auflösung wird erst mittels...

Im Focus: Stellar cartography

The Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument (PEPSI) at the Large Binocular Telescope (LBT) in Arizona released its first image of the surface magnetic field of another star. In a paper in the European journal Astronomy & Astrophysics, the PEPSI team presents a Zeeman- Doppler-Image of the surface of the magnetically active star II Pegasi.

A special technique allows astronomers to resolve the surfaces of faraway stars. Those are otherwise only seen as point sources, even in the largest telescopes...

Im Focus: Heading towards a tsunami of light

Researchers at Chalmers University of Technology and the University of Gothenburg, Sweden, have proposed a way to create a completely new source of radiation. Ultra-intense light pulses consist of the motion of a single wave and can be described as a tsunami of light. The strong wave can be used to study interactions between matter and light in a unique way. Their research is now published in the scientific journal Physical Review Letters.

"This source of radiation lets us look at reality through a new angle - it is like twisting a mirror and discovering something completely different," says...

Im Focus: Oszillation im Muskelgewebe

Wenn ein Muskel wächst oder eine Verletzung in ihm ausheilt, verwandelt sich ein Teil seiner Stammzellen in neue Muskelzellen. Wie dieser Prozess über zwei oszillierend hergestellte Proteine gesteuert wird, beschreibt nun das MDC-Team um Carmen Birchmeier im Fachjournal „Genes & Development“.

Die Stammzellen des Muskels müssen jederzeit auf dem Sprung sein: Wird der Muskel beispielsweise beim Sport verletzt, ist es ihre Aufgabe, sich so rasch wie...

Im Focus: Das Geheimnis des Vakuums erstmals nachweisen

Neue Forschungsgruppe an der Universität Jena vereint Theorie und Experiment, um erstmals bestimmte physikalische Prozesse im Quantenvakuum nachzuweisen

Für die meisten Menschen ist das Vakuum ein leerer Raum. Die Quantenphysik hingegen geht davon aus, dass selbst in diesem Zustand niedrigster Energie noch...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Ausprobieren und diskutieren

19.03.2019 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Tagung zur Gesundheit von Meeressäugern

18.03.2019 | Veranstaltungen

Tuberkulose - eine der ältesten Krankheiten der Menschheit eliminieren!

15.03.2019 | Veranstaltungen

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

Kartographie eines fernen Sterns

19.03.2019 | Physik Astronomie

Schlauer Handschuh für Industrie 4.0: Forscher verbinden die Hand mit der virtuellen Welt

19.03.2019 | HANNOVER MESSE

Das neue Original für Industrie 4.0 - Rittal mit neuen Gehäuseserien AX und KX

19.03.2019 | HANNOVER MESSE

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