Abo
  • Services:

Teilchenbeschleuniger: Mögliches neues Boson weist auf fünfte Fundamentalkraft hin

Experimente an einem ungarischen Teilchenbeschleuniger liefern deutliche Hinweise auf ein neues Teilchen, das nicht vom Standardmodell der Teilchenphysik vorhergesagt wird. Seine Existenz könnte auf eine fünfte Fundamentalkraft hinweisen. Weitere Untersuchungen folgen noch.

Artikel veröffentlicht am ,
Van-de-Graff-Beschleuniger (Westinghouse Atom Smasher)
Van-de-Graff-Beschleuniger (Westinghouse Atom Smasher) (Bild: Wikimedia)

Gibt es eine fünfte Fundamentalkraft? Das Standardmodell der Physik kommt derzeit mit vier Kräften aus. Möglicherweise existiert aber neben Gravitation, Elektromagnetismus sowie der starken und der schwachen Kernkraft noch eine fünfte Kraft. Das legen zumindest Experimente am MTA Atomki, dem Kernforschungszentrum der Ungarischen Akademie der Wissenschaften, nahe.

Inhalt:
  1. Teilchenbeschleuniger: Mögliches neues Boson weist auf fünfte Fundamentalkraft hin
  2. Hinweise auf ein neues Teilchen

Die neuen Erkenntnisse lieferte ein Van-de-Graaff-Beschleuniger, der Teilchen auf 5 Megaelektronenvolt beschleunigen kann, weniger als ein Millionstel der Energie im LHC. Es ist ein einfaches Gerät, das Ladungen durch Reibung von Metall an einem motorbetriebenen Riemen trennt. Er funktioniert damit nach dem gleichen Prinzip wie der Westinghouse Atom Smasher, der 1936 vom US-Konzern Westinghouse Electric zu Forschungszwecken gebaut wurde und die gleiche Leistung erreichte.

Einfaches Experiment mit unerwartetem Ergebnis

In einem Experiment schossen die Forscher Protonen mit einer Energie von knapp über einem Megaelektronenvolt auf Lithium-7-Atome. Wenn diese kollidieren und miteinander reagieren, entstehen Beryllium-8-Atome in einem stark angeregten Energiezustand. Beryllium-8 ist ein sehr instabiles Atom. Der Kern soll eine Hantelform haben, die aus zwei aneinander gebundenen Heliumkernen besteht. Die Bindung ist aber so schwach, dass der Kern fast sofort in diese beiden Teile zerfällt, mit einer Halbwertzeit von weniger als einer Zehntel Femtosekunde.

Die freigesetzte Bindungsenergie des zerfallenden Atomkerns liegt im Bereich von 18 Megaelektronenvolt. Selbst für Kernzerfallsprozesse ist das eine sehr große Energiemenge, die meisten radioaktiven Zerfälle spielen sich im Bereich von wenigen Megaelektronenvolt oder Kiloelektronenvolt ab. In dem Energiebereich, den die Forscher untersuchten, entstehen beim Zerfall des Atoms auch spontan Paare von Materie- und Antimaterieteilchen, Elektronen und Positronen, die anschließend mit hoher Geschwindigkeit auseinanderfliegen.

Stellenmarkt
  1. ITZ Informationstechnologie GmbH, Essen
  2. Brillux GmbH & Co. KG, Münster

Die Forscher beobachteten die entsprechenden Winkel: Spielt sich der Prozess innerhalb des Atomkerns ab, sollte praktisch keines dieser Paare in einem sehr großen Winkel auseinanderfliegen. Aber in dem Bereich oberhalb von 140 Grad fanden sich unerwartet viele Messungen. Sobald der Beschleuniger die Protonen auf 0,8 Megaelektronenvolt oder 1,2 Megaelektronenvolt beschleunigte, verschwand der Effekt wieder. Im Bereich dazwischen war das Signal deutlich. Mit 6,8 Standardabweichungen gibt es nur eine Chance von eins zu fünf Billionen, dass das Signal durch zufälliges Rauschen der Messinstrumente zustande kam. Das Signal wird damit erklärungsbedürftig.

Hinweise auf ein neues Teilchen 
  1. 1
  2. 2
  3.  


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. 34,99€

bl 20. Aug 2016

@maxule: Sorry, da muss ich zur Blutgrätsche ansetzen. "Die in populären Darstellungen...

Frank... 18. Aug 2016

ja, stimmt. Es geht um den "Zerfall" eines angeregten Zustands des Bor-10 Atoms in den...

Palerider 18. Aug 2016

Donau! Im Sommer? Mückenterror!! Auf unserer letzten Tour von Wien nach Budapest auf der...

Komischer_Phreak 18. Aug 2016

Jede Anlage hat Messungenauigkeiten. Dabei geht es mitnichten um die Qualität der...

Palerider 18. Aug 2016

Hatte ich schon verstanden - ich schrieb ja 'auch', nicht 'nur'. Das eine schließt das...


Folgen Sie uns
       


Fret Zealot - Test

Mit einem ungewöhnlichen, aber naheliegenden Ansatz will Fret Zealot Käufern das Gitarrespielen beibringen. Bunte LEDs auf dem Griffbrett der Gitarre sollen das Lernen vereinfachen. Wir haben ausprobiert, ob das klappt oder nur als Deko taugt.

Fret Zealot - Test Video aufrufen
Single Sign-on Made in Germany: Verimi, NetID oder ID4me?
Single Sign-on Made in Germany
Verimi, NetID oder ID4me?

Welche der deutschen Single-Sign-on-Lösungen ist am vielversprechendsten? Golem.de erläutert die Unterschiede zwischen Verimi, NetID und ID4me.
Eine Analyse von Monika Ermert

  1. Verimi Deutsche Konzerne starten Single Sign-on

Shadow of the Tomb Raider im Test: Lara und die Apokalypse Lau
Shadow of the Tomb Raider im Test
Lara und die Apokalypse Lau

Ein alter Tempel und Lara Croft: Diese Kombination sorgt in Shadow of the Tomb Raider natürlich für gewaltige Probleme. Die inhaltlichen Unterschiede zu den Vorgängern sind erstaunlich groß, aber trotz guter Ideen vermag das Action-Adventure im Test nicht so richtig zu überzeugen.
Ein Test von Peter Steinlechner

  1. Square Enix Systemanforderungen für Shadow of the Tomb Raider liegen vor
  2. Shadow of the Tomb Raider angespielt Lara und die Schwierigkeitsgrade
  3. Remasters Tomb Raider 1 bis 3 bekommen neue Engine

Oldtimer-Rakete: Ein Satellit noch - dann ist Schluss
Oldtimer-Rakete
Ein Satellit noch - dann ist Schluss

Ursprünglich sollte sie Atombomben auf Moskau schießen, dann kam sie in die Raumfahrt. Die Delta-II-Rakete hat am Samstag ihren letzten Flug.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Stratolaunch Riesenflugzeug bekommt eigene Raketen
  2. Chang'e 4 China stellt neuen Mondrover vor
  3. Raumfahrt Cubesats sollen unhackbar werden

    •  /