Fehlerhafte Partikel stoßen Löcher in der herrschenden Theorie der Physik

Die regierende Theorie der Elementarteilchenphysik, nach neuen Erkenntnissen fehlerhaft sein kann, die ein subatomares Teilchen in einer bestimmten Weise öfter zerfällt als es sein sollte, kündigte Wissenschaftler.

Diese Theorie, genannt das Standard-Modell ist, dass die besten Handbuch-Wissenschaftler haben die winzigen Bits der Materie beschreiben, die das Universum bilden. Aber viele Physiker vermuten, das Standard-Modell hat einige Löcher drin, und Ergebnisse wie dieses können zeigen wo diese Löcher versteckt sind.

Im Inneren das BaBar-Experiment am SLAC National Accelerator Laboratory in Menlo Park, Kalifornien beobachten Forscher Kollisionen zwischen Elektronen und ihren Partnern Antimaterie, Positronen (Wissenschaftler glauben, dass alle Materie-Teilchen Antimaterie Gegenstücke mit gleicher Masse aber entgegengesetzte Ladung haben). Wenn diese Teilchen kollidieren, explodieren sie in Energie, die in neuen Teilchen umwandelt. Dazu gehören oft so genannte B-Bar-Mesonen, die von Materie und Antimaterie bestehen, speziell ein Bottom-Quark und einem Antiquark. Wenn das nicht zuviel Kopfschmerzen, hat dieser Prozess den undurchdringlichen Moniker "B D-Star-Tau-Nu."

BaBar-Forscher suchten nach einer bestimmten Zerfallsprozess wo Bar-B-Mesonen in drei andere Partikel zerfallen: ein D-Meson (einem Quark und einem Antiquark, eines davon ist "bezaubern" gewürzt), ein Antineutrino (der Antimaterie-Partner des Neutrinos) und ein Tau Lepton (ein Cousin des Elektrons). [Grafik: kleinsten Teilchen der Natur erklärt]

Was sie fanden ist, dass dieser Prozess offenbar häufiger als das Standard-Modell geschieht sagt voraus, dass es wird.

"Die Überschreitung der Standardmodell Vorhersage ist aufregend" sagte BaBar Sprecher Michael Roney von der University of Victoria in Kanada in einer Erklärung. "Aber bevor wir eine eigentliche Entdeckung für sich beanspruchen kann, müssen andere Experimente zu replizieren und ausschließen, dass dies nicht nur eine unwahrscheinlich statistischen Schwankungen."

Während die BaBar Ergebnisse empfindlicher als frühere Studien der diese Zerfälle sind, sind sie nicht statistisch signifikant genug, zu behaupten, dass sie einen klaren Bruch vom Standardmodell präsentieren.

Um die Ergebnisse zu bestätigen, werden weitere Daten aus anderen Experimenten, wie das Belle-Projekt an der hohen Energie Accelerator Research Organisation (KEK) in Tsukuba, Japan, benötigt die auch B-Mesonen produziert.

"Wenn die überschüssige Zerfälle gezeigt bestätigt werden, es wird spannend sein, herauszufinden, was es verursacht", sagte BaBar Physik-Koordinator Abner Soffer der Universität Tel Aviv. "Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse theoretische Diskussion über gerade was die Daten über die neue Physik erzählen anregen werden."

Das BaBar-Experiment beobachtet Teilchenkollisionen zwischen 1999 bis 2008, aber Physiker sind noch die Analyse der Daten. Forscher aus dem Team präsentierten ihre Ergebnisse am 10. jährlichen Geschmack Physik und kostenlos-Parität Verletzung Konferenz in Hefei, China, und sie in ein Papier vorgelegt, in der Fachzeitschrift Physical Review Letters.

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