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Teilchenphysik: Das Neutron bleibt symmetrisch

Sind die Ladungen innerhalb der elektrisch neutralen Kernbausteine ungleichmäßig verteilt? Die Entdeckung hätte tief greifende Folgen für das physikalische Weltbild. Jetzt bringen neue Präzisionsmessungen bessere Daten – und vorläufige Ernüchterung.
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Das Neutron – unverzichtbares Bauteil aller Atomkerne mit mehr als einem Proton – ist nach außen hin zwar elektrisch neutral. Aber es setzt sich aus geladenen Bestandteilen zusammen. Diese wiederum könnten in seinem Inneren unsymmetrisch angeordnet sein. Dann würden sie das ganze Teilchen in einem elektrischen Feld ausrichten wie eine Kompassnadel im Magnetfeld. Das Neutron besäße ein so genanntes elektrisches Dipolmoment.

Ein solches ist Bestandteil verschiedener Theorien, die das Standardmodell der Teilchenphysik erweitern und grundlegende Fragen zu den Vorgängen in den ersten Augenblicken nach dem Urknall beantworten sollen. Darum suchen Physiker schon seit Jahrzehnten nach einem elektrischen Dipolmoment des Neutrons. Das Problem: Sofern es überhaupt eines gibt, müsste es winzig sein – und die Experimente entsprechend empfindlich …

Juni 2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Juni 2020

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  • Quelle

Abel, C. et al.: Measurement of the permanent electric dipole moment of the neutron. Physical Review Letters 124, 2020