Laut Oxford-Physikern, die Daten des Large Hadron Collider analysierten, kann ein subatomares Teilchen zwischen Materie und Antimaterie wechseln. Es stellt sich heraus, dass ein unerklärlich kleiner Unterschied im Gewicht der beiden Teilchen das Universum kurz nach seinem Beginn vor der Vernichtung bewahrt haben könnte.
Antimaterie ist eine Art "böser Doppelgänger" normaler Materie, aber sie ist bemerkenswert ähnlich - tatsächlich besteht der einzige wirkliche Unterschied darin, dass Antimaterie die entgegengesetzte Ladung hat. Das bedeutet, wenn Materie und ein Antimaterie-Teilchen jemals kollidieren, werden sie sich gegenseitig in einem Energiestoß vernichten.
Um die Sache noch komplizierter zu machen, sind manche Teilchen, wie etwa Photonen, tatsächlich ihre eigenen Antiteilchen. Andere existierten dank des Konzepts sogar als skurrile Mischung aus beiden Zuständen gleichzeitig Quantenlaune der Überlagerung (Am besten veranschaulicht durch ein imaginäres Experiment mit Schrödingers Katze). Das bedeutet, dass diese Teilchen tatsächlich zwischen Materie und Antimaterie oszillieren.
Und nun ist eine neue Aktie diesem exklusiven Club beigetreten - charmantes Haus. Dieses subatomare Teilchen besteht normalerweise aus einem magischen Quark und einem Antiquark, während sein Antimaterie-Pendant aus einem magischen Antiquark und einem Quark besteht. Normalerweise sind diese Zustände getrennt, aber neue Forschungen zeigen, dass magische Mesonen spontan zwischen ihnen wechseln können.
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Was letztendlich das Geheimnis preisgab, war, dass die beiden Staaten leicht unterschiedliche Massen haben. Und wir meinen "ein bisschen" bis zum Äußersten - der Unterschied beträgt nur 0,00000000000000000000000000000000000001 Gramm.
Diese unglaublich präzise Messung wurde aus Daten gewonnen, die während des zweiten Starts des Large Hadron Collider von Physikern der Universität Oxford gesammelt wurden. Magische Mesonen entstehen am LHC bei Proton-Proton-Kollisionen und legen normalerweise nur wenige Millimeter zurück, bevor sie in andere Teilchen zerfallen.
Durch den Vergleich von verzauberten Mesonen, die dazu neigen, weiter zu wandern, mit denen, die früher zerfallen, identifizierte das Team Massenunterschiede als den Hauptfaktor, der bestimmt, ob sich ein verzaubertes Meson in einen Gegenzauber verwandelt oder nicht.
Diese winzige Entdeckung könnte gigantische Auswirkungen auf das Universum haben. Nach dem Standardmodell der Teilchenphysik hätte der Urknall gleiche Mengen an Materie und Antimaterie produzieren müssen, und im Laufe der Zeit wäre alles zusammengestoßen und vernichtet worden, wodurch der Kosmos einen sehr leeren Ort hinterlassen hätte. Offensichtlich geschah dies nicht, und irgendwie dominierte die Materie, aber was verursachte dieses Ungleichgewicht?
Eine Hypothese, die von der neuen Entdeckung vorgeschlagen wird, ist, dass Teilchen wie das verzauberte Meson häufiger von Antimaterie zu Materie übergehen als von Materie zu Antimaterie. Zu untersuchen, ob dies wahr ist – und wenn ja, warum – könnte ein wichtiger Schlüssel zur Lösung eines der größten Geheimnisse der Wissenschaft sein.
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