Wie Materie über Antimaterie gesiegt hat

Die Forscher analysierten den Zerfall eines bestimmten Elementarteilchens, des so genannten neutralen K-Mesons. Nach der Analyse von mehr als 20 Millionen solchen Zerfällen bestimmten sie eindeutig den Unterschied in der Zerfallswahrscheinlichkeit von Teilchen und Antiteilchen – mit einer Genauigkeit von eins zu einer Million. K-Mesonen aus gewöhnlicher Materie zerfallen demnach eine Winzigkeit langsamer als ihre Antiteilchen.

Die unterschiedliche Zerfallswahrscheinlichkeit hatte enorme Konsequenzen für die Entstehung unseres Universums. Nach der gängigen Theorie bestand das Universum nämlich kurz nach dem Urknall aus gleichen Teilen Materie und Antimaterie. Wäre es bei diesem Gleichgewicht geblieben, so hätten sich die beiden Arten von Materie gegenseitig vernichtet und in Licht verwandelt. Sternensysteme, Planeten und Leben wären nie entstanden. Da Antimaterie aber schneller zerfallen ist, konnte sich aus der übrig gebliebenen Materie unser heutiges Universum entwickeln.

Der Zerfall des K-Mesons ist ein seltenes Beispiel für den Bruch der so genannten CP-Symmetrie. Bei diesem Zerfall bleiben die Parität und die elektrische Ladung des Elementarteilchen nicht erhalten. In normalen Teilchenzerfällen ist dies jedoch der Fall. Diese “Symmetriebrechung” beim Zerfall des K-Mesons hat sich mit den neuen Erkenntnissen als elementar für die Entstehung des Universums erwiesen.