NA48 Experiment: Detail aus dem Detektorbereich


CERN EXPERIMENT zeigt ASYMMETRIE der ZEIT (Laurenz WIDHALM)

CERN Experiment NA48 mit massgeblicher Beteiligung österr. Forscher (englisch)
KTeV Experiment am Fermilab bei Chicago
Das NA48-Experiment am CERN hat kuerzlich Ergebnisse veroeffentlicht, die die Existenz der sogenannten "direkten CP-Verletzung" bestaetigen. Daraus folgt aus theoretischen Gruenden auch, dass es eine Asymmetrie in der Zeit geben muss...
Es ist schon seit laengerem bekannt, dass Symmetrien bei der Entstehung des Universums eine wichtige Rolle gespielt haben. Umso interessanter ist es, dass man durch immer genauere Experimente auch Verletzungen dieser Symmetrien nachweisen konnte. So stellte sich beispielsweise schon im Jahr 1956 heraus, dass die Naturgesetze manchmal zwischen links und rechts unterscheiden, also ein gespiegeltes Universum etwas andere Naturgesetze haette. Wenn man nun allerdings das Universum nicht nur spiegelt, sondern auch gleichzeitig alle Materie durch Antimaterie ersetzt, dann sind die Naturgesetze wieder exakt die gleichen -so schien es jedenfalls, bis nur ein paar Jahre spaeter (1964) als auch hier wieder eine sehr kleine, aber doch messbare Abweichung von dieser Symmetrie gefunden wurde. Lange Zeit war die Ursache dieser "CP-Verletzung" unklar; es konnte sogar ein Anzeichen einer weiteren fundamentalen Wechselwirkung sein. Ausserdem gibt es starke theoretische Gruende, dass mit der CP-Verletzung auch eine Asymmetrie in der Zeit einhergeht, dass also schon auf kleinster Ebene eine Richtung in der Zeit vorgegeben ist. In unserer Alltagswelt ist eine solche Richtung natuerlich allgegenwaertig, weil etwa ein zerbrochenes Glas sich nicht von selbst wieder zusammensetzen wird wie in einem rueckwerts abgespielten Film; der Punkt ist aber dass dieser Vorgang zwar absolut unwahrscheinlich, nach den Naturgesetzen aber nicht verboten ist - im Falle der hier angesprochenen Asymmetrie in der Zeit waere die Umkehrung mancher Vorgaenge aber prinzpiell unmoeglich.
Die Existenz der CP-Verletzung ist also schon seit knapp 40 Jahren bekannt. Um aber die genaueren Ursachen und Folgen der CP-Verletzung zu klaeren benoetigte man ein noch weit exakteres Experiment als man zu dieser Zeit durchfuehren konnte. Erst Anfang der Neunzigerjahre starteten zwei Experimente, KTeV am Fermilab bei Chicago, und NA48 am CERN bei Genf, die die erforderliche Praezision hatten. Nach mehrjaehriger Datennahme (bei NA48 insgesamt einige hunderttausend Gigabyte an Daten) wurden nun genug Zerfaelle des "Kaons" (ein Teilchen, das aus einem down- und einem strange-quark besteht) beobachtet, um im Mai dieses Jahres die Existenz der sogenannten "direkten" CP-Verletzung zweifelsfrei zu bestaetigen.
Da auch das amerikanische Experiment dieses Ergebnis lieferte, kann man diese Erkenntnis als gesichert annehmen. Die wichtigste Folgerung daraus ist, dass es die oben angesprochene "neue" Wechselwirkung doch nicht gibt, ob sich aber dieses Ergebnis alleine mit der bekannten Theorie der Elementarteilchen (dem "Standardmodell") erklaeren laesst,ist aufgrund der grossen Schwierigkeiten bei der Berechnung noch immer offen. Eines ist aber sicher: dass es im Reich der kleinsten Teilchen immer wieder etwas Neues zu entdecken gibt.


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