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Der Webfehler der Welt
- warum es auf der Welt Materie gibt und nicht vielmehr Nichts

Wenn man in den Spiegel schaut, so geht man davon aus, daß das eigen Gesicht spiegelbildlich reflektiert wird. Daß dies in der Teilchenphysik nicht immer so ist, daß sich Teilchen und Antiteilchen nicht immer spiegelbildlich zueinander verhalten, dem haben wir in einem gewissen Sinne "spiegelbildlich"unsere Existenz , Sterne, Galixien überhaupt erst zu verdanken. Zwar geht man davon aus, daß gleichviel Materie und Antimaterie nach dem Urknall existiert haben soll, wäre es bei diesem Gleichgewicht geblieben, so hätten sich beide in einem gewaltigen Energieblitz gegenseitig vernichtet und unser heutiger Kosmos bestände nur aus Strahlung (Licht). Es mußte also zu einem Ungleichgewicht gekommen sein, das physikalische "Spiegelbild" muß also sich also etwas anders verhalten haben als sein "Spiegelbild". Diesem Zwinkern im Spiegel ohne Gegenpart gehen heute Teilchenphysiker nach. Da es keine Antimaterie mehr gibt, wird diese in Teilchenbeschleunigern wie z.B. am SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) hergestellt.

1964 entdeckten die amerikanischen Physiker Christenson, Cronin, Fitch und Turlay an einem Beschleuniger eine winzige Unregelmäßigkeit beim Zerfall eines exotischen instabilen Teilchens, des K-Mesons (auch Kaon genannt). Diesen bisher geheimnisvollen Effekt nennt man CP-Verletzung. CP entspricht charge parity. P steht für die Raumspiegelung, was man also im alltäglichen unter Spiegelung versteht. C steht für die Vertauschung aller Teilchen durch ihre Anti-Teilchen.

Bei Experimenten wie BaBar (s. Abbildung des Detektors oben) am SLAC wird nun untersucht, ob diese Symmetrie-Verletzung sich auch für andere Teilchen feststellen läßt. Dort werden speziell Elektronen und ihre Antiteilchen – Positronen – mit hoher Geschwindigkeit aufeinander geschossen. Aus der frei werdenden Energie entstehen neue Teilchen, unter anderem B-Mesonen und ihre Antiteilchen. Die Untersuchung von rund 200 Millionen Zerfällen dieser B-Mesonen zeigt, daß die CP-Verletzung auch für diese Teilchen auftritt.

Fünf deutsche Institute (Universität Bochum, Universität Dortmund, TU Dresden, Universität Heidelberg und Universität Rostock) sind Mitglieder in der internationalen BaBar Kollaboration mit rund 600 Physikern. Die beim Projekt an der Kunstfassade beteiligte BaBar-Gruppe der TU-Dresden beschäftigt sich mit der Analyse der Daten sowie Kalibrierung und Monitorierung des elektromagnetischen Kalorimeters des BaBar-Experiments. Der Detektor liefert ein Datenvolumen von ca. 30 TByte jährlich. Hinzu kommt etwa die gleiche Datenmenge an simulierten Ereignissen. Da diese Datenmenge mit herkömmlichen Methoden kaum mehr zu verarbeiten ist, nehmen die deutschen BaBar-Gruppen ebenfalls an der Entwicklung im sogenannten GRID -Computing teil.

"Wired" - der Monitor, mit dem sich die sogenannten Events beobachten lassen:

Von "Wired" werden in Echtzeit auch die Bilder für die Kunstfassade exportiert:

Links:
BaBar official project site
wissenschaft.de: Stanford-Teilchenbeschleuniger bestätigt Unsymmetrie zwischen Materie und Antimaterie
heise.de: Materie und Antimaterie
BMF-Themenheft: Reise zum Urknall
interactions.org - Particle Physics News and Ressources

Besonderen Dank an:
Heiko Lacker, Andreas Petzold (TU Dresden) & Joseph Perl (SLAC), Steve Sekula (MIT)