Physik
Schweizer Forscher sind einer neuen Grundkraft auf der Spur

Physik jenseits des Standardmodells: Forschende der Universität Zürich und des Cern in Genf haben eventuell eine neue fundamentale Kraft entdeckt. Nun müssen sie das Resultat noch bestätigen.

Drucken
Teilen
Am Cern, der Europäischen Organisation für Kernforschung in Genf, entdeckten Forschende möglicherweise eine neue Kraft.

Am Cern, der Europäischen Organisation für Kernforschung in Genf, entdeckten Forschende möglicherweise eine neue Kraft.

Cern

(abi) Gibt es zusätzlich zu den vier Grundkräften Gravitation, Elektromagnetismus, schwache Wechselwirkung, die für Radioaktivität verantwortlich ist, sowie starke Wechselwirkung, welche die Materie zusammenhält, eine neue fundamentale Kraft? Gemäss Forschenden der Universität Zürich (UZH) und des Cern wäre dies durchaus möglich, wie es in einer Mitteilung der UZH vom Dienstag heisst. Neueste Zerfallsmessungen würden Hinweise auf eine Abweichung gegenüber den theoretischen Erwartungen verstärken.

Hintergrund ist das Large-Hadron-Collider-beauty-Experiment (LHCb-Experiment). Dabei rekonstruieren Forschende die Eigenschaften von so genannten Beauty-Quarks anhand ihrer Zerfallsprodukten. Geht es nach den etablierten Gesetzen der Teilchenphysik – dem so genannten Standardmodell –, dann sollten die Beauty-Quarks gemäss Mitteilung mit der gleichen Wahrscheinlichkeit in einen Endzustand mit Elektronen beziehungsweise Myonen zerfallen.

Messungen stimmen nicht mit Vorhersagen überein

Seit 2014 deuten Messungen jedoch darauf hin, dass diese «Lepton-Universalität» in einigen Zerfällen verletzt werden könnte: Sie zeigten kleine Abweichungen vom Verhältnis der beiden Teilchensorten von der theoretischen Vorhersage. Die Zerfallsmessungen stimmen also nicht mit der Vorhersage der Teilchenphysik überein.

Gemäss UZH beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass die Daten mit der theoretischen Vorhersage vereinbar sind etwa 0,1 Prozent. Sollte sich diese Abweichung bestätigen, würde dies eine Physik jenseits des Standardmodells implizieren – etwa eine neue fundamentale Kraft zusätzlich zu den vier Grundkräften, wie es weiter heisst.

Weitere Tests sollen Resultat bestätigen

«Es ist noch zu früh für eine endgültige Schlussfolgerung», wird Nicola Serra, Professor am Physik-Institut der UZH, in der Mitteilung zitiert. Allerdings stimme die neue Abweichung mit dem Muster von Anomalien überein, die sich im letzten Jahrzehnt abgezeichnet hätten. «Doch die LHCb-Kollaboration verfügt über alle Voraussetzungen, um in Beauty-Quark-Zerfällen die mögliche Existenz von Effekten einer neuen Physik zu klären.» Sie würden nun viele weitere Messungen benötigen.

Das Ergebnis wurde am Dienstag erstmals an der Moriond-Konferenz sowie an einem Online-Seminar am Cern vorgestellt.

Aktuelle Nachrichten