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Mathematische Formeln auf stufenförmigen Tafeln

Auf der Suche nach der neuen Physik

Langsam nähert sich der Large Hadron Collider am Kernforschungszentrum Cern seiner energetischen Dienstgipfelhöhe. Derweil präsentieren Physiker eine Wunschliste für zukünftige Versuche: Einige führen zu einer neuen, bizarren Physik.

LHC 21.07.2010

Dass man das Higgs-Boson, den vermuteten Spender aller Massen im Universum, mit dem LHC zu finden gedenkt, ist hinlänglich bekannt. Ebenso oft berichtet wurde in den letzten Monaten über die sogenannte Supersymmetrie, eine Erweiterung des Standardmodells der Teilchenphysiker. Sie sagt eine ganze Latte an neuen Partnern der bislang bekannten Partikeltypen voraus - auch das soll demnächst mit dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt überprüft werden.

"Das Standardmodell ist falsch"

Aber es gibt auch exotischere Theorien und Teilchen, die in den nächsten Jahren ins Rampenlicht rücken könnten. Ab morgen besprechen Fachleute bei der Internationalen Konferenz für Hochenergiephysik in Paris (ICHEP 2010) die weitere Vorgangsweise.

Bereits im Vorfeld argumentierten einige Physiker, man müsse die ausgetretenen Pfade verlassen - und Versuchen jenseits aller Konventionen eine Chance geben. Zoltan Ligeti vom Berkeley National Laboratory in Kalifornien votierte etwa dafür, nachzusehen, ob es das "Diquark" gibt, dessen Existenz von speziellen Varianten der Stringtheorie vorhergesagt wird.

Er sagte kürzlich gegenüber der Zeitschrift "Nature": "Selbst mit relativ geringen Daten könnte man zeigen, dass das Standardmodell falsch ist." Damit ist gemeint, dass das Modell streng genommen nur bis zu moderaten Energiebereichen funktioniert, bei extrem hohen Energien (wie sie etwa zu Beginn des Universums vorhanden waren) versagt es jedoch. Greg Landsberg von der Brown University kommentierte die Angelegenheit wie folgt: "Aus mathematischer Perspektive wissen wir, dass das Standardmodell falsch sein muss." Nur: Wer oder was soll es ersetzen?

"Echo der vierten Dimension"

Studien hierzu:

Vanishing Dimensions and Planar Events at the LHC, Preprinteserver "arXiv" (1003.5914v1).
The Hunt for New Physics at the Large Hadron Collider, Nucl.Phys.B, Proc.Suppl. (Bd. 200-202, S. 185).

Landsberg glaubt, dass nur eine völlig neue Physik die Probleme der alten lösen kann. Er verordnet seinem Fach eine Radikalkur, und zwar in Form eines Modells, das die Kategorien von Zeit und Raum neu ordnet. Landsberg zufolge wächst mit der Größe des Universums auch die Anzahl seiner Dimensionen. Anfangs, so meint er, habe es lediglich eine Raum- sowie eine Zeitdimension gegeben: "Stellen Sie sich das Universum als eindimensionalen Faden vor, der sich, während er wächst, Schritt für Schritt in einen zweidimensionalen Teppich verwandelt, und sich später zu drei Dimensionen einwickelt."

Der US-Physiker und seine Kollegen haben berechnet, dass der Schritt zu vier Dimensionen sich via einer intrinsischen Energie bemerkbar machen müsste, die das Universum auseinander zieht. Und dieser Effekt entspricht zumindest grob jener beschleunigten Ausdehnung, die Physiker gegenwärtig messen können. Üblicherweise wird dieser Effekt der (ebenfalls noch nicht nachgewiesenen) Dunklen Energie zugeschrieben, Landsberg meint: "Die Dunkle Energie ist ein Echo der vierten Raumdimension."

Auch wenn sich Beiträge wie diese noch im spekulativen Feld bewegen, werden sie in der Fachgemeinde durchaus ernst genommen. Cern-Forscher Albert de Roeck meinte gegenüber "Nature": "Landsbergs Theorie ist etwas, das wir unbedingt bestätigen oder widerlegen wollen."

Robert Czepel, science.ORF.at

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