Theorie der starken Wechselwirkung bestätigt


Nur weil das Neutron ein ganz klein wenig schwerer ist als das Proton, haben Atomkerne genau die Eigenschaften, die unsere Welt und letztlich unsere Existenz ermöglichen. © Bergische Universität Wuppertal
Entscheidender Unterschied: Wäre das Proton nicht ein wenig schwerer als das Neutron, würde unser Universum völlig anders aussehen. Wie diese winzige Massendifferenz zustande kommt, haben Forscher nun erstmals genau berechnet. Das Ergebnis bestätigt die Theorie der starken Wechselwirkung und zeigt, wie fein abgestimmt unser Universum bis in seine kleinsten Bausteine ist, so die Physiker im Fachmagazin „Science“.


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Die Existenz und Stabilität von Atomen hängt ganz entscheidend davon ab, dass Neutronen etwas schwerer sind als Protonen. Die experimentell ermittelten Massen unterscheiden sich nur um etwa 1,4 Promille. Würde die Differenz nur ein wenig davon abweichen, so ergäbe sich ein völlig anderes Universum mit zu vielen Neutronen, zu wenig Wasserstoff oder einem Mangel an schweren Elementen.

Quark-Bewegungen und Ladungseffekte

Der Grund für die winzigen Unterschiede liegt in den Quarks, den Bausteinen der Protonen und Neutronen: Protonen bestehen aus zwei sogenannten Up-Quarks und einem Down-Quark, während Neutronen nur ein Up-Quark, dafür aber zwei Down-Quarks enthalten. Vor allem die Bewegung dieser Quarks sorgt gemäß Einsteins Formel E=mc2 für verschiedene Massen. Unklar war aber bisher, inwieweit dieser winzige Unterschied durch Wechselwirkungen mit der Ladung des Protons wieder ausgeglichen wird.

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2 Comments

  1. Das Ergebnis bestätigt die Theorie der starken Wechselwirkung und zeigt, wie fein abgestimmt unser Universum bis in seine kleinsten Bausteine ist, so die Physiker im Fachmagazin “Science”.

    Auf was, bitte schön, ist unser Universum abgestimmt? Dass es so ist, wie es die Messergebnisse (dazu zähle ich ganz bewusst auch alle Erscheinungsformen des Lebens) zeigen?

    Imagine a puddle waking up one morning and thinking, „This is an interesting world I find myself in — an interesting hole I find myself in — fits me rather neatly, doesn’t it? In fact it fits me staggeringly well, may have been made to have me in it!“ This is such a powerful idea that as the sun rises in the sky and the air heats up and as, gradually, the puddle gets smaller and smaller, it’s still frantically hanging on to the notion that everything’s going to be alright, because this world was meant to have him in it, was built to have him in it; so the moment he disappears catches him rather by surprise.

    Douglas Adams

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    1. Auf was, bitte schön ist unser Universum abgestimmt?

      Eine berechtigte Frage. Es hat sich nur die Balance natürlicher Eigenheiten und Teilchen eingestellt, die dauerhaft existenzfähig ist. Die obige Ausage unterstellt, das hat jemand so geplant, als er das Universum schuf.

      Das ist klassische Religiotie. Der Schöpfer besteht aus den Teilchen, die er erst erschafft. Ähnlich wie der Lattenjupp, der sich vor seiner Existenz selber zeugt, indem er durch Ohrensex eine Jungfrau schwängert

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