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Dunkle Materie: Dem Z‘-Boson auf der Spur

Fast 1000 Physiker aus 26 Ländern haben sich einer kollektiven Aufgabe verschrieben: Im Belle-2-Experiment suchen sie nach Anzeichen einer neuen Physik, die unter anderem die Dunkle Materie erklären könnte. Dieses Phänomen, dessen Existenz im Universum gleich mehrfach sichtbar ist, verweigert sich Erklärungen mit Hilfe des aktuellen Standardmodells der Physik bislang hartnäckig. Im Belle-2-Experiment lassen die Forscher im Beschleunigerring SuperKEKB im japanischen Tsukuba Elektronen mit ihren Antiteilchen, den Positronen (gleich schwer, aber entgegengesetzte Ladung kollidieren.

Die Hoffnung: bei diesen Kollisionen Spuren eines neuen Elementarteilchens zu finden, des Z‘-Bosons (ausgesprochen: zee prime). Das Z‘ ist im Standardmodell nicht enthalten. Es wird aber gebraucht, wenn sich Erweiterungen der Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung (die die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung vereint) als korrekt herausstellen. Oder andersherum: findet man Z‘, wäre das ein wichtiges Indiz, dass wir bei der Erweiterung des Standardmodells auf dem richtigen Weg sind.

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