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 Ein ultraschnelles Mikroskop für die Quantenwelt
24.01.2020 | Max-Planck-Institut für Festkörperforschung

nachricht Solar Orbiter: Generalprobe für das Doppelteleskop PHI
22.01.2020 | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung

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: Ein ultraschnelles Mikroskop für die Quantenwelt

Was in winzigen elektronischen Bauteilen oder in Molekülen geschieht, lässt sich nun auf einige 100 Attosekunden und ein Atom genau filmen

Wie Bauteile für künftige Computer arbeiten, lässt sich jetzt gewissermaßen in HD-Qualität filmen. Manish Garg und Klaus Kern, die am Max-Planck-Institut für...

Im Focus: Integrierte Mikrochips für elektronische Haut

Forscher aus Dresden und Osaka präsentieren das erste vollintegrierte Bauelement aus Magnetsensoren und organischer Elektronik und schaffen eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung von elektronischer Haut.

Die menschliche Haut ist faszinierend und hat viele Funktionen. Eine davon ist der Tastsinn, bei dem vielfältige Informationen aus der Umgebung verarbeitet...

Im Focus: Dresdner Forscher entdecken Mechanismus bei aggressivem Krebs

Enzym blockiert Wächterfunktion gegen unkontrollierte Zellteilung

Wissenschaftler des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden im Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC) haben gemeinsam mit einem...

Im Focus: Integrate Micro Chips for electronic Skin

Researchers from Dresden and Osaka present the first fully integrated flexible electronics made of magnetic sensors and organic circuits which opens the path towards the development of electronic skin.

Human skin is a fascinating and multifunctional organ with unique properties originating from its flexible and compliant nature. It allows for interfacing with...

Im Focus: Dresden researchers discover resistance mechanism in aggressive cancer

Protease blocks guardian function against uncontrolled cell division

Researchers of the Carl Gustav Carus University Hospital Dresden at the National Center for Tumor Diseases Dresden (NCT/UCC), together with an international...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

HDT-Tagung: Sensortechnologien im Automobil

24.01.2020 | Veranstaltungen

Tagung befasst sich mit der Zukunft der Mobilität

22.01.2020 | Veranstaltungen

ENERGIE – Wende. Wandel. Wissen.

22.01.2020 | Veranstaltungen

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

Minutiöse Einblicke in das zelluläre Geschehen

24.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

HDT-Tagung: Sensortechnologien im Automobil

24.01.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Ein ultraschnelles Mikroskop für die Quantenwelt

24.01.2020 | Physik Astronomie

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