Annäherung an die Materie-Antimaterie-Asymmetrie: T2K-Ergebnisse beschränken mögliche Werte der Neutrino-CP-Phase

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T2K-Ergebnisse beschränken mögliche Werte der Neutrino-CP-PhaseDie T2K-Kollaboration hat neue Ergebnisse veröffentlicht, die die bisher stärkste Einschränkung des Parameters zeigen, der den Bruch der Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie in Neutrinooszillationen bestimmt.

Mit Strahlen von Myon-Neutrinos und Myon-Antineutrinos hat T2K untersucht, wie diese Teilchen und Antiteilchen in Elektron-Neutrinos bzw.

Elektron-Antineutrinos übergehen.

Der Parameter, der die Symmetriebrechung der Materie/Antimaterie bei der Neutrinooszillation bestimmt und δcp Phase genannt wird, kann einen Wert von -180º bis 180º annehmen.

Zum ersten Mal hat T2K fast die Hälfte der möglichen Werte auf dem Konfidenzniveau von 99,7% (3σ) missbilligt und beginnt eine grundlegende Eigenschaft von Neutrinos zu offenbaren, die bisher noch nicht gemessen wurde.

Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu wissen, ob sich Neutrinos und Antineutrinos unterschiedlich verhalten oder nicht.

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Diese Ergebnisse, die sich auf bis 2018 erhobene Daten stützen, wurden am 16.

April in der multidisziplinären wissenschaftlichen Zeitschrift Nature veröffentlicht.Für die meisten Phänomene liefern die Gesetze der Physik eine symmetrische Beschreibung des Verhaltens von Materie und Antimaterie.

Diese Symmetrie gilt jedoch nicht überall.

Die Wirkung der Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie zeigt sich am deutlichsten bei der Beobachtung des Universums, das aus Materie mit wenig Antimaterie besteht.

Man geht davon aus, dass zu Beginn des Universums zu gleichen Teilen Materie und Antimaterie entstanden sind.

Damit sich das Universum dann zu einem Zustand entwickeln kann, in dem Materie über Antimaterie dominiert, ist eine notwendige Bedingung die Verletzung der so genannten Ladungsparitätssymmetrie (CP).

Bis jetzt wurde eine CP-Symmetrieverletzung nur in der Physik der subatomaren Teilchen, den Quarks, beobachtet, aber das Ausmaß der CP-Symmetrieverletzung ist nicht groß genug, um die beobachtete Dominanz der Materie über die Antimaterie im Universum zu erklären.

T2K sucht nun nach einer neuen Quelle für die Verletzung der CP-Symmetrie in Neutrinooszillationen, die sich als Differenz in der gemessenen Oszillation manifestieren würde….

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