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Teilchenphysik : Weltmodell bleibt Standard

Blick in den LHCb-Detektor: Die graden Linien entsprechen den Spuren der Produkte aus dem selten Zerfall der Bs-Mesonen. Bild: Cern

Auch ein seltener Zerfall von Mesonen folgt den Regeln des etablierten Standardmodells der Teilchenphysik.Und damit immer noch keine Hinweise auf eine neue Physik.

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          Ein extrem seltener Teilchenzerfall, nach dem die Physiker bereits seit über drei Jahrzehnten fahnden, ist kürzlich bei Kollisionsexperimenten am „Large Hadron Collider“ (LHC) des europäischen Forschungszentrums Cern bei Genf beobachtet worden. Dabei handelt es sich um den exotischen Zerfall von sogenannten Bs-Mesonen in zwei Myonen. Von einer Milliarde der aus einem Strange- und einem schweren Anti-Bottom-Quark bestehenden kurzlebigen Bs-Mesonen hätten sich im Mittel nur vier in zwei entgegengesetzt geladene Myonen umgewandelt, berichten die Wissenschaftler der beiden Experimente LHCb und CMS nun in der Zeitschrift „Nature“. 

          Manfred Lindinger
          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Die beobachtete Zerfallsrate sei in guter Übereinstimmung mit den Vorhersagen des Standardmodells der Elementarteilchenphysik, jenes Theoriegerüsts, das bisher äußerst erfolgreich den Aufbau der Materie und die fundamentalen Kräfte beschreibt. Frühere Bemühungen, den seltenen Mesonen-Zerfall aufzuspüren, waren wegen zu „schwacher“ Teilchenbeschleuniger fehlgeschlagen.

          Wo steckt die Supersymmetrie?

          Dank der Leistungsfähigkeit des LHC ist man am Cern fündig geworden. Die Ergebnisse der in den Jahren 2011 und 2012 gewonnenen Messdaten seien eindeutig. Damit ist aber zugleich die Hoffnung weiter gesunken, Hinweise auf eine neue Physik jenseits des Standardmodells zu finden. Als ein Kandidat gilt die Theorie der Supersymmetrie, die viele der noch ungeklärten Rätsel der Teilchenphysik mit einem Schlag erklären könnte.

          Falls supersymmetrische Teilchen tatsächlich existieren, hätte man bei den Zerfällen der Bs-Mesonen eine weitaus höhere Zerfallsrate als die gemessene beobachten müssen. Die Physiker des Cern hoffen, auf neue Teilchen und noch unbekannte Phänome zu stoßen, wenn im Large Hadron Collider nach einer zweijährigen Wartungs- und Umbaupause in Kürze  wieder Wasserstoffkerne aufeinanderprallen - jetzt mit fast der doppelten Kollisionsenergie.

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