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19.07.2013

Das Standardmodell hält weiter

LHCb und CMS beobachten einen seltenen Teilchenzerfall

Der LHCb-Detektor
Foto: CERN

In der Physik ist der Sommer die Zeit der großen Konferenzen und der neuen Ergebnisse. Eine der großen Konferenzen ist die Hochenergie-Physik-Konferenz der Europäischen Physikalischen Gesellschaft, die gerade in Stockholm stattfindet. Hier haben die Forscherteams der LHC-Experimente LHCb und CMS ihre neuesten Messungen von einem extrem seltenen Prozess präsentiert und mit großer Präzision und Übereinstimmung festgestellt: das Standardmodell der Teilchenphysik stimmt noch immer.

Der physikalische Prozess, den die beiden Gruppen gemessen haben, ist der Zerfall eines Bs-Teilchens in zwei Myonen. Der Zerfall ist extrem selten – von einer Milliarde Bs- Teilchen zerfällt nur eine Handvoll in zwei Myonen. Wegen seiner Seltenheit ist er ein sicherer Test für Physik, die außerhalb des Standardmodells der Teilchenphysik liegt, der Theorie, die bisher sehr erfolgreich die Elementarteilchen, ihre Eigenschaften und die Kräfte beschreibt, die zwischen ihnen wirken. Hätten die Experimente mehr Zerfälle in zwei Myonen aufgezeichnet, wäre dies ein sicheres Indiz für etwas Neues gewesen. Allerdings haben beide Experimente mit einer hohen statistischen Sicherheit festgestellt: die Vorhersagen stimmen.

„Das ist ein tolles Resultat für LHCb“, sagt der Sprecher des LHCb-Experiments Pierluigi Campana in der CERN-Pressemeldung. „Für genau diese Art von Messungen ist LHCb gebaut worden. Das Ergebnis zeigt, dass wir das Standardmodell der Teilchenphysik ganz genau unter die Lupe nehmen – und dass es Stand hält.“

Der Sprecher des CMS-Experiments Joe Incandela fügt hinzu: „Die Teilchenphysik hat 25 Jahre lang nach diesem Prozess gesucht. Die Tatsache, dass wir ihn beobachten konnten, zeugt von der unglaublichen Fähigkeiten des LHC und seiner Experimente.“

Das Standardmodell ist eine über die Jahre gewachsene Theorie, die in vielen Präzisionsmessungen an verschiedenen Teilchenbeschleunigern bisher immer bestätigt worden ist. Allerdings beschreibt es weder die Schwerkraft noch das sogenannte dunkle Universum, also dunkle Materie und dunkle Energie. Eine Theorie, die das Standardmodell um jeweils ein Partnerteilchen ergänzt und auch dunkle Materie erklären könnte, ist die Theorie der Supersymmetrie, oder SUSY. Die Suche nach Physik jenseits des Standardmodells geht also weiter.

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