Wissenschaftler haben offenbar den Beweis erbracht hat das eines bis dahin für fundamental gehaltenes Naturgesetz doch nicht immer gültig ist und liefern somit womöglich die Lösung für eines der größten Rätsel der modernen Physik.
Eine Aktion für immer zu einer Reaktion so hält beispielsweise die Schwerkraft die Erde auf ihrer Laufbahn um die Sonne und das Energiegleichgewicht bleibt erhalten. Für den kleinsten Teil einer Sekunde haben Wissenschaftler am Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) eine Situation erschaffen in dem die so genannte Parität nicht länger existiert.
Die Partiät wurde schon einmal verletzt
Parität war lange Zeit eines der als fundamental angenommen Gesetze der Natur. Es ist essenziell für den Standpunkt, dass das Universum weder rechts noch linksbündig ist und dass die Naturgesetze auch dann gelten wenn die Koordinaten andersherum wären. In den fünfziger Jahren haben Wissenschaftler ein so genannter schwache Kernkraft entdeckt welche für die Radioaktivität verantwortlich gemacht wurde und die das Paritäts Gesetz bricht. Jedoch wurde weithin angenommen dass die starke Kernkraft, welche verantwortlich für das Zusammenhalten aller subatomaren Partikeln, trotz allem den Gesetzen der Parität unterliegt.
Nun jedoch scheint dieses Gesetz gebrochen worden zu sein. Das Team um Jack Sandweiss erschuf ein so genanntes Quark-Gluonen Plasma – eine Art Suppe die dazu führt wenn denn eine genügend hohe Energie erreicht wird, dass die Protonen und Neutronen in ihre Bestandteile Quarks und Gluonen – die eigentlichen fundamentalen Bestandteile unserer Welt – zerfallen.
Haben die Wissenschaftler dieses Quark-Gluonen Plasma durch Gold-Atom Kerne, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aufeinander geschossen wurden. Das dabei entstandene winzige Bläschen Plasma ist so Energiereich, dass ein Stecknadelkopf dieser Substanz reichen würde um die USA ein ganzes Jahr mit Energie zu versorgen.
4 Milliarden Grad Celsius
Theoretiker glauben das diese Art Quark-Gluonen Plasma welches eine Temperatur von 4.000.000.000 °C hat kurz nach dem Urknall existiert hat als das Universum gerade mal eine Sekunde Alt war. Die Plasma Blase die am RHIC erschaffen wurde existiert in millionsten millionsten millionsten Bruchteil einer Sekunde. Das Energieproblem unserer Welt wird dieses Plasma also nicht lösen können. Dennoch hofft das Team dass sie von dieser Blase mehr über die Struktur des Universums zu erfahren können. Es ist sogar denkbar, dass das gesamte Universum aus einer solchen Suppe geformt wurde.
Da jedes geladene Teilchen ein Magnetfeld erzeugt und die Stärke dieses Magnetfeldes abhängig von der Energie des jeweiligen Teilchen ist, war es das Magnetfeld, dass die Wissenschaftler alarmierte, dass die Parität verletzt sein könnte. Das erzeugte Magnetfeld war nämlich so stark, dass es als das stärkste jemals erschaffene Magnetfeld gilt.
„Etwas sehr interessant das ist unter diesen extremen Bedingungen passiert“, sagt Sandweiss. „Paritätsverletzungen sind nur sehr schwer zu entdecken, aber ein Magnetfeld in Verbindung mit einer Paritätsverletzung war der Auslöser für einen sekundären Effekt den wir beobachten konnten.“
Die Wissenschaftler bemerkten das sich Quarks mit den selben Eigenschaften, gleich verhielten. Das klingt nun nicht besonders überraschend. Allerdings bemerkte die Wissenschaftler, dass die Up-Quarks den Feldlinien entlang nach oben wanderten, die Down-Quarks hingegen entgegengesetzt der Magnetfeldlinien nach unten wanderten. Und diese Entdeckung, dass die Quarks einen Unterschied in der Richtung machen konnten, ließ die Wissenschaftler auf die Idee kommen, die Parität sei verletzt worden.
Das Team um Sandweiss zögerte ein ganzes Jahr bis sie ihre Ergebnisse veröffentlichten und Sandweiss fasst zusammen: „ Ich denke es handelt sich um einen realen Effekt aber wir werden mir in den nächsten Jahren wissen!“
Sollte sich jedenfalls dieser Effekt als real herausstellen könnte diese Paritätsverletzung eines der größten Mysterien in der modernen Physik lösen. Das Rätsel nämlich warum das Universum hauptsächlich aus normaler Materie besteht, wenn es denn doch am Anfang beim Urknall zu gleichen Anteilen aus Materie und Antimaterie bestand.
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