Direkt zum Inhalt

Lexikon der Astronomie: GUT

GUT ist das englische Akronym für die Großen Vereinheitlichten Theorien, den Grand Unified Theories. Es handelt sich dabei um eine physikalische Theorie, die auf eine Unifikation der Naturkräfte abzielt. Die GUT ist dabei die konsequente Weiterentwicklung der erfolgreichen Elektroschwachen Theorie. Während diese Theorie die elektromagnetische Kraft und die schwache Kraft vereint, vermag die GUT sogar drei Kräfte in einem vereinigenden Konzept zu beschreiben: elektromagnetische, schwache und starke Wechselwirkung.

Nachwuchs im Teilchenzoo

Mit dieser Vereinheitlichung gehen notwendigerweise neue Teilchen einher, die die Physiker X-Bosonen und Y-Bosonen nennen. Sie sind gerade die Austauschteilchen der X-Kraft, derjenigen Kraft, zu der elektromagnetische, schwache und starke Kraft 'verschmolzen' sind.
Die GUT ist noch von hypothetischem Charakter und existiert in unterschiedlichen Ausarbeitungen (verschiedene Gruppenstrukturen; mit oder ohne Supersymmetrie). Ein wesentlicher experimenteller Test besteht im Zerfall des freien Protons, den die GUT prognostiziert. Bisher wurde er trotz erheblichen Aufwands nicht nachgewiesen.
In der Kosmologie ist die GUT von Relevanz, weil im Rahmen eines heißen Urknalls (engl. Hot Big Bang, HBB) eine Epoche in der Entwicklung des Universums existiert haben muss, in der die X-Kraft neben der Gravitation vorherrschte. Diesen Abschnitt bezeichnen Kosmologen als GUT-Ära und ordnen in zeitlich hinter der Planck-Ära bzw. Epoche der Quantengravitation und vor der Inflation ein.
Die GUT ist wesentliche Zutat der menschlichen Existenz, verursachte doch der Zerfall der X- und Y-Bosonen am Ende der GUT-Ära die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie. Die Anteile an Materie und Antimaterie zerstrahlten in Form von Vernichtungsstrahlung (Annihilationsphotonen), ließen aber aufgrund der Asymmetrie einen kleinen Teil 'normaler Materie' übrig. Das war der gerade der Keim für die ersten kosmischen Objekte, wie Sterne und Galaxien und schließlich auch für Planeten und das Leben. Uncharmant formuliert (fast eine Kakophonie) klingt das in etwa so: 'Menschen sind reprozessierte Reste von zerfallenen X-Bosonen.'

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

Partnervideos