Eine Gruppe von Physikern hat einen bestimmten Teilchenzerfall, den Zerfall des Bs-Mesons in ein neutrales Kaon und ein neutrales Antikaon, als „goldenen Kanal“ für neue Physik bezeichnet die physikalischen Gesetze, die die kleinsten Teile der Materie regieren. Die Wissenschaftler diskutieren ihre Ideen und wie dieser Zerfall in Zukunft untersucht werden könnte, in der Ausgabe der Physical Review Letters vom 25. Januar 2008.

Die Gruppe gibt an, dass der BS-Zerfall ein seltenes Fenster für ein physikalisches Konzept namens CP-Symmetrie öffnen kann, bei dem C für Ladung (dh negativ, positiv oder neutral) und P für Parität steht. Parität ist ein mathematisches Merkmal eines Partikels, das dem Partikel tatsächlich eine „Händigkeit“ verleiht. Wenn ich zum Beispiel in den Spiegel schaue und meine rechte Hand hebe, hebt mein Spiegelbild ihre linke. Obwohl wir ansonsten im Wesentlichen identisch sind, haben wir unterschiedliche Händigkeit. Parität ist also eine Möglichkeit, zwischen sehr, sehr ähnlichen Partikeln zu unterscheiden.

Unter CP-Symmetrie versteht man im Kontext des „großen Ganzen“ die Symmetrie von Materie und Antimaterie im Universum bzw. deren Fehlen. Das heißt, nach dem Urknall hätten gleiche Mengen an Materie und Antimaterie produziert werden müssen. Die Beobachtungen von Wissenschaftlern zu bestimmten Galaxien zeigen jedoch, dass sie anscheinend viel mehr Materie als Antimaterie enthalten. Daher geschah nach dem Urknall etwas, das das Ungleichgewicht verursachte.

Dieses Gesamtszenario einer CP-Verletzung kann im kleinsten Maßstab untersucht werden, indem bestimmte Partikelzerfälle untersucht werden, bei denen sich ein Quark von einer Sorte oder einem „Aroma“ zu einer anderen ändert. Es gibt sechs Quark-Aromen: oben, unten, Charme, seltsam, oben und unten (auch als Schönheit bekannt).

"Insbesondere der Übergang von unten nach seltsam gehört zu den sensibelsten Sonden der neuen Physik", sagte der leitende Autor der Veröffentlichung, Physiker Marco Ciuchini, zu PhysOrg.com . Ciuchini arbeitet an der Roma Tre-Universität in Rom und ist außerdem mit dem Nationalen Institut für Kernphysik (INFN) in Italien verbunden.

Ciuchini und seine Kollegen schlagen vor, dass dieser seltene BS-Zerfall, der einen von unten nach unten verlaufenden Übergang beinhaltet, am Large Hadron Collider, dem weltgrößten Partikel- „Smasher“ in der Nähe von Genf, Schweiz, untersucht werden könnte. Ein Experiment am LHC ist LHCb, das Large Hadron Collider-Schönheitsprojekt, mit dem präzise Messungen der CP-Verletzung und die Untersuchung seltener Partikelzerfälle durchgeführt werden sollen.

Eine weitere Einrichtung, in der diese Übergänge untersucht werden könnten, ist die Super B Factory, ein vorgeschlagenes Experiment bei KEK, der Organisation für Hochenergiebeschleunigerforschung in Tsukuba, Japan. KEK beherbergt zwei Hochenergie-Teilchenbeschleuniger; Das Super-B-Projekt (vor kurzem in KEKB umbenannt) kann als Upgrade der bestehenden Anlage und nicht als Neubau enden. Unabhängig davon, so Ciuchini und seine Mitautoren, würde eine solche Einrichtung, sei sie neu oder ein Upgrade, "eine sehr wichtige Rolle spielen", wenn es darum geht, neue Physik über Übergänge von unten nach unten zu untersuchen.

Ein weiteres „Super B“ -Experiment, das gebaut werden könnte, ist ein gemeinsames Projekt zwischen Europa und den USA mit dem Namen SuperB. Dies wäre eine neue Anlage, die möglicherweise in Italien gebaut werden könnte. SuperB wird derzeit vom INFN geprüft.

Zitat: Phys. Rev. Lett. 100, 031802 (2008)

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