Eine Gruppe von Elementarteilchenforschern in Kalifornien hat mit Hilfe eines Teilchenbeschleunigers die räumliche Verteilung der Schwachen Kraft über bisher unerreichte Distanzen gemessen. Die Ergebnisse ermöglichen, eine Reihe von Hypothesen jenseits des Standardmodells der Elementarteilchenphysik auszuräumen. Darüber werden die Forscher in einer kommenden Ausgabe des Fachmagazins Physical Review Letters berichten.
Yury Kolomensky und seine Forscherkollegen schossen in ihrem unter dem Namen E158 laufenden Experiment einen Elektronenstrahl auf eine Probe aus Wasserstoffatomen. Die Elektronen des Strahls wurden dabei an den Elektronen der Atomhülle der Wasserstoffatome gestreut, und konnten daraufhin mittels Detektoren untersucht werden.
Um auf diese Weise Informationen über die räumliche Variation der Schwachen Kraft ? einer der Grundkräfte der Natur ? zu gewinnen, richteten die Forscher die magnetischen Momente (Spins) der an der Streuung beteiligten Elektronen in genau festgelegte Richtungen aus. Die über die Schwache Kraft vermittelte Wechselwirkung zwischen den Elektronen führte nun je nach Ausrichtung der Spins zu winzigen Unterschieden in den Streuprozessen.
Mit diesem Trick gelang es dem Forscherteam, die Beteiligung der Schwachen Kraft an den Streuprozessen zu studieren. Da der Löwenanteil der Wechselwirkung zwischen aufeinander treffenden Elektronen über die elektromagnetische Wechselwirkung abläuft, mussten dazu hochempfindliche Messinstrumente verwendet werden.
Die Forscher konnten somit die räumliche Verteilung der Schwachen Kraft über eine Distanz von etwa 10 Protonenradien bestimmen ? in Metern ausgedrückt betrug dies einen Dezimalbruch mit 13 Nullen hinter dem Komma. Ihrer Studie nach verhält sich die Schwache Kraft wie von etablierten Theorien vorhergesagt, so die Forscher.
Stefan Maier
