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Materie/Antimaterie-Symmetrie-Verletzung beim B-Mesonen-Zerfall von kosmischer Bedeutung?

20. Mai 2010

Diese Schlagzeile klingt zwar nicht so cool wie “A New Clue to Explain Existence” in der New York Times oder “Scientists discover how matter kicked antimatter’s ass in the ancient universe” auf einer Science-Fiction-Webseite, aber das ist vielleicht auch besser so: Was die DZero-Kollaboration am Fermilab an B-Mesonen beobachtet hat, könnte mit der seit Jahrzehnten gesuchten Antwort auf die Frage zu tun haben, warum sich bald nach dem Urknall nicht Materie und Antimaterie gegenseitig vernichteten und reichlich Materie übrig blieb, aber der Durchbruch ist es vermutlich wieder nicht. Beobachtet wurde der Zerfall von B-Mesonen, die bei Kollisionen im Tevatron-Beschleuniger erzeugt wurden: Zur großen Überraschung der Physiker – die die Daten “blind” gesammelt hatten und erst in ihrer Gesamtheit zum ersten Mal zu Gesicht bekamen – gab es einen 1-Prozent-Überschuss bei der Entstehung von Paaren von Müonen gegenüber Paaren von Antimüonen, 50-mal größer als er nach dem Standardmodell der Teilchenphysik eigentlich zu erwarten ist.

Die Wahrscheinlichkeit für eine zufällige Fluktuation liegt bei nur einem Promille, d.h. wir haben es mit einem 3.2-Sigma-Effekt zu tun, viel dramatischer als die CP-Verletzung, die bei weitem nicht reicht, um den Materie-Überschuss des Universums zu erklären. Dazu reicht wohl auch die neue “anomale CP-Verletzung” nicht aus, die ins Bild der modernen Teilchenphysik einzuordnen man sich nun bemüht. Supersymmetrie, Extra-Dimensionen, eine vierte Quark-Familie: Alles könnte irgendwie passen, aber genaue Analysen stehen noch aus, die insbesondere auch allen anderen Messdaten der Teilchenphysik nicht widersprechen dürfen. Entsprechend offen ist derzeit auch die Bedeutung der Entdeckung – die sich auch in den Daten des Large Hadron Collider bemerkbar machen sollte – für die ganz großen Fragen … DZero, Preprint 16., FNAL Release, New York Times, Space.com 18., Science News, BBC, Science Journalism Tracker, WissensLogs 19., Scientific American, TIME, IO9, Science Journalism Tracker 20.10.2010. Und Nature Blog, Discovery und BBC zum Stand des LHC sowie New Scientist Blog zur Sonifikaton seiner Daten. NACHTRAG: Ein anderes Tevatron-Experiment sieht die Anomalie nicht und hat sogar mehr Daten – alles doch nur eine Fluktuation …? NACHTRAG 2: Hier und hier weiß man indes von nix …


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