Noble gebrochene Symmetrien

BLOG: Zündspannung

Blick über den Plasmarand
Zündspannung

Die Presse berichtet derzeit, dass in Italien Ärger über die Vergabe des letzten Nobelpreises für Physik herrscht, der für die spontane Symmetriebrechung vergeben wurde. Eine Hälfte des Preises ging an Kobayashi und Maskawa, deren Namen mir schon im Studium in Form der sogenannten CMK -Matrix begegnet sind. Diese Matrix beschreibt die Mischungswahrscheinlichkeiten der verschiedenen Arten von Quarks (einigen der kleinsten Bauteile der Materie, aus denen  z.B. Neutronen und Protonen bestehen).

Nun wurde Cabibbo, der italienische Physiker, für den das C in dem Matrixnamen steht, nicht geehrt, sondern nur das M und das K, was in Italien für Entrüstung sorgt. Unter anderem hat das Institut, an dem Cabibbo früher Präsident war (INFN), protestiert.

Cabibbo hat die Grundlagen für die Arbeit von Maskawa und Kobayashi gelegt,hat Übergängen zwischen zwei Familien von Quarks untersucht. Maskawa und Kobayashi haben diese Arbeit später aber wesentlich erweitert, die die Existenz weiterer Arten von Quarks hervorgesagt vorhergesagt und auch die sogenannte CP-Verletzung erklärt haben. Die CP – Verletzung besagt, dass Zerfälle von Teilchen mit positiv geladenen Leptonen (eine andere Art von Fundamentalteilchen, zu denen auch die Elektronen gehören) häufiger sind als Zerfälle von Teilchen mit negativ geladenen Leptonen als Zerfallsprodukt.

Diese Verletzung erklärt nicht weniger, als warum es uns gibt. Beim Urknall ist genauso viel Materie wie Antimaterie entstanden, und wenn alle Arten von Materie gleich lang leben würden, hätten sich einfach irgendwann alle Teilchen mit ihren Antiteilchen ausgelöscht. Durch die CP – Verletzung zerfällt die "normale" Materie ein kleines wenig langsamer als die Antimaterie und bleibt am Ende übrig.

Bei der Erklärung, warum Cabibbo den Preis nicht bekommen hat, kommt natürlich der dritte Empfänger des Preises ins Spiel: Nambu, der sich mit spontaner Symmetriebrechung beschäftigt hat. Dieser Mechanismus ist unter anderem für die Entstehung der Masse wichtig. Übrigens hätte in diesem Gebiet auch ein anderer Physiker den Nobelpreis mitverdient, Goldstone. 

Aber es darf jedes Jahr nur drei Gewinner geben, und so hat sich das Komittee für einen Kompromiss entschieden – der übrigens außerhalb Italiens durchaus anerkannt wird, wie z.B. die Blogosphäre zeigt

Mierk Schwabe

Veröffentlicht von

Erhöht man die Spannung zwischen zwei Elektroden, die ein Gas umgeben, beginnt das Gas irgendwann zu leuchten: Freie Elektronen im Gas haben genug Energie, um die Gasteilchen zu ionisieren und noch mehr Elektronen aus den Atomen zu schlagen. Ein Plasma wurde gezündet, die Zündspannung ist erreicht. Gibt man nun noch zusätzlich Mikrometer große Teilchen in das Plasma, erhält man ein sogenanntes "Komplexes Plasma", mit dem ich mich zunächst als Doktorand und Post-Doc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und nun an der University of California in Berkeley beschäftige. In diesem Blog möchte ich sowie ein wenig Einblick in den Alltag im Forschungsinstitut bieten, als auch über den (Plasma)-Rand hinaus blicken. Mierk Schwabe

2 Kommentare

  1. kein guter Beitrag

    Bei so einem kurzen Beitrag sollte es keine Fehler geben.

    – “sogenannte CP-Verletzung hervorgesagt” (sollte wohl “vorhergesagt” heissen)

    – “Diese Verletzung erklärt nicht weniger, als warum es uns gibt.” Soweit mir bekannt ist und wie ich auch bisher las, erklärt die Theorie der Symmetriebrechung, wie es theoretisch möglich ist, das Antimaterie nicht in der erwarteten Menge beobachtbar ist. Sie erklärt aber eben noch nicht, wie die akut beobachtbare Asymmetrie tatsächlich entstanden ist. Das ist bisher noch ein Rätsel.

  2. @CS

    “Bei so einem kurzen Beitrag sollte es keine Fehler geben.”

    Na, da ist es ja super, dass es Editoren-Leser gibt, die die Tippfehler korrigieren. Hab das hervorgesagt verbessert. Darf es denn bei noch kürzeren Kommentaren Fehler geben?

    Zum zweiten Einwand: Na ja, dass sämtliche Modelle, die es im Moment gibt, wohl noch nicht der Weisheit letzter Schluss sind, ist, glaube ich, allen klar. Auf alle Fälle ist die CP-Verletzung eine notwendige Bedingung dafür, dass es mehr Materie als Antimaterie im Universum und als Konsequenz auch die Erde gibt.

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