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News: Verbesserter Nachweis der fundamentalen Asymmetrie zwischen Teilchen und Antiteilchen

Etwa ein Jahr nachdem Forscher am Stanford Linear Accelerator Center mithilfe des BaBar-Experiments erste überzeugende Ergebnisse liefern konnten, dass es eine fundamentale Bevorzugung von Materie gegenüber Antimaterie gibt, gelang es ihnen nun, die Asymmetrie mit noch größerer Sicherheit anzugeben. Im Rahmen des Standardmodells für Elementarteilchen wird die Asymmetrie mit dem Parameter sin(2*beta) beschrieben, den die Forscher in Stanford nun zu 0,74±0,07 bestimmten. Würde keine Asymmetrie bestehen, so wäre sin(2*beta) gleich null. Das Standardmodell sagt einen Wert von 0,72 voraus, womit der theoretische Wert gut innerhalb der Fehlergrenzen liegt.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass beim Urknall gleiche Mengen an Materie und Antimaterie entstanden sind. Würden sich Teilchen und Antiteilchen genau spiegelbildlich oder symmetrisch zueinander verhalten, hätten sie sich in der Folgezeit gegenseitig ausgelöscht und nichts als Energie zurückgelassen. Ganz offensichtlich ist das nicht passiert, und Antimaterie gehört heute nicht nur auf der Erde zu einem eher exotischen Stoff, der nur kurzzeitig bei bestimmten Prozessen in Erscheinung tritt.

Beim BaBar-Experiment suchen Physiker nach Hinweisen auf die so genannte CP-Verletzung (charge-parity-violation) – der Brechung der Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie. Anhand des kurzlebigen B-Mesons und seines Antiteilchens des Anti-B-Mesons (kurz: B-bar) ließ sich die Verletzung des Prinzips tatsächlich beobachten und damit erklären, warum das Universum fast ausschließlich aus Materie besteht.

In den drei Jahren, in denen das BaBar-Experiment läuft, analysierten Wissenschaftler 100 Millionen Zerfallsereignisse, die insgesamt 500 000 Gigabyte an Daten produzierten. An dem Projekt sind über 500 Wissenschaftler von 75 Instituten aus neun Nationen beteiligt.

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  • Quellen
Stanford Linear Accelerator Center
International Conference on High Energy Physics (25. Juli 2002, Amsterdam)

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