Kleine Differenz zwischen Materie und Antimaterie

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	Kleine Differenz zwischen Materie und Antimaterie
		Materie und Antimaterie unterscheiden sich nicht nur durch die Ladung, die Details dieser Unterschiede waren aber bisher unbekannt. Forscher konnten nun eine Differenz beim Zerfall spezieller Teilchen belegen.

Experten des international zusammengesetzten Forschungskonsortiums "Belle Collaboration" haben den Nachweis veröffentlicht, dass sich Teilchen und Antiteilchen von sogenannten B-Mesonen in ihrer Zerfallswahrscheinlichkeit unterscheiden.

An den Arbeiten war auch das Institut für Hochenergiephysik (HEPHY) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) beteiligt.

	Die Studie "Difference in direct charge-parity violation between charged and neutral B meson decays" ist am 20. März 2008 in "Nature" erschienen (Band 452, S. 332-335, doi:10.1038/nature06827).
	"Nature"

Entscheidende Bedeutung

Der Unterschied zwischen Materie und Antimaterie - im Fachjargon CP-Verletzung - ist für Physiker wie auch Kosmologen von entscheidender Bedeutung.

Hätten Teilchen und ihre Antiteilchen jeweils die exakt gleichen Eigenschaften, wäre das sogenannte Standard-Modell, also die derzeit weitgehend anerkannte Theorie über den Aufbau aller Dinge, falsch oder wenigstens fehlerhaft.

Dann wären beim Urknall auch genau so viele Teilchen wie Antiteilchen entstanden. Diese hätten einander postwendend wieder vernichten müssen, das Weltall hätte also keine Chance gehabt, sich zu entwickeln.

Direkte CP-Verletzung bereits nachgewiesen

Bereits vor Jahrzehnten konnten Physiker die sogenannte indirekte CP-Verletzung nachweisen.

Erst vor wenigen Jahren meldeten CERN-Wissenschafter den Nachweis der direkten CP-Verletzung, dass sie nämlich bei sogenannten K-Mesonen - Teilchen bestehend aus einem Quark und einem Anti-Quark - den entscheidenden Unterschied gefunden haben.

Allerdings ist der Effekt der CP-Verletzung bei K-Mesonen extrem gering, die Untersuchung entsprechend schwierig und unsicher.

Größerer Effekt bei B-Mesonen

Nun hatten die Belle-Physiker B-Mesonen unter der Lupe, dabei ist der Effekt wesentlich größer. Auch in diesem Fall stellten die Wissenschaftler nun einen Unterschied zwischen Teilchen und Anti-Teilchen fest und zwar bezüglich der Zerfallswahrscheinlichkeit.

Immerhin legen die Teilchen zwischen ihrer Entstehung und ihrem Zerfall rund 100 Mikrometer (tausendstel Millimeter) zurück und dabei lassen sich Unterschiede messen, erklärte Christoph Schwanda vom HEPHY gegenüber der APA.

Genauere Informationen nötig

Um die Existenz des Weltalls zu erklären, ist aber auch dieser Unterschied zwischen Materie und Antimaterie noch zu gering.

Nun hoffen die Physiker mit Hilfe des am Europäischen Forschungszentrum CERN im Aufbau begriffenen neuen Beschleunigers "Large Hadron Collider" (LHC) noch tiefer in die Feinheiten der Materie - und der Antimaterie - vordringen zu können.

[science.ORF.at/APA, 19.03.08]


	"Belle"-Kollaboration


	Institut für Hochenergiephysik