Das japanische BELLE Experiment hat juengst Ergebnisse veroeffentlicht, die auf sogenannte "neue Physik" hindeuten koennten - darunter versteht man Phaenomene, die sich nicht im Rahmen des seit bald 30 Jahren etablierten Standardmodells der Elementarteilchenphysik deuten lassen. Da in allen anderen Experimenten das Standardmodell in teilweise erstaunlicher Genauigkeit bestaetigt wurde, ist die Aufregung der Physiker ueber diese neuen Resultate verstaendlich.
Das BELLE Experiment befindet sich am KEK, dem japanischen Zentrum fuer Elementarteilchenphysik in der Naehe von Tokio. Der dortige Teilchenbeschleuniger KEKB ist spezialisiert auf die Erzeugung von sog. B-Mesonen (Bindungszustaende die ein b-Quark enthalten). Neben vielen anderen Zerfaellen wurde bei BELLE auch der Zerfall des B-Mesons in das Phi- und das Ks-Meson untersucht.
Im obigen Bild ist dieser Zerfall schematisch in einem sog. Feynman-Diagramm dargestellt. Das besondere an diesem Prozess ist, dass das im B-Meson enthaltene b-quark zunaechst in ein virtuelles Teilchenpaar (W,t) zerfaellt. Virtuelle Teilchen koennen nicht direkt beobachtet werden, und unter Ausnutzung der Heisenbergschen Unschaerferelation koennen die Massen der virtuellen Teilchen auch wesentlich groesser als die des urspruenglichen b-Quarks sein (was normalerweise aufgrund der Energieerhaltung verboten ist).
Im Rahmen des Standardmodells laesst sich dieser Prozess ausrechnen und eine Vorhersage fuer eine gewisse Asymmetrie machen (gestrichelte Linie im nebenstehenden Graphen). Die tatsaechliche Messung die nun gemacht wurde (durchgezogene Linie) ist deutlich davon verschieden, und nur mit einer Wahrscheinlichkeit von weniger als 0.1 Prozent statistisch mit der Vorhersage vertraeglich.
Eine moegliche Erklaerung fuer die Diskrepanz waere, dass neben den bekannten und erwarteten virtuellen Teilchen auch neue, unbekannte entstehen und den Messwert verschieben.
Eine genaue Untersuchung dieses Phaenomens, und das Sammeln weiterer Daten, ist nunmehr hoechste Prioritaet der Teilchenphysiker bei BELLE, um dieses Raetsel zu loesen. Interessant ist auch zu bemerken, dass das amerikanische Schwesterexperiment BaBar zunaechst ebenfalls einen vom Standardmodell abweichenden Wert erhielt, bei den neuesten Resultaten jedoch wieder ein vertraeglicheres Ergebnis angab. Es bleibt also abzuwarten ob hier wirklich die so lang erwartete "neue Physik" gefunden wurde, oder sich einmal mehr das altbewaehrte Standardmodell bestaetigt.
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