Neues Teilchen entdeckt: Cern-Experiment bestätigt Existenz von exotischem Pentaquark-Teilchen

Das Pentaquark wurde zwar schon vor Jahrzehnten vorhergesagt, aber noch nie nachgewiesen

16.07.2015 - Schweiz

(dpa) Mit dem stärksten Teilchenbeschleuniger der Welt haben Physiker am Europäischen Kernforschungszentrum (Cern) sogenannte Pentaquark-Teilchen nachgewiesen. Das teilte das Cern am Dienstag in Genf mit. Diese fünfgliedrigen Quarks haben nichts mit Milchprodukten zu tun, sondern sind eine Form von Bestandteilen der Materie, die bislang nur in theoretischen Modellen der Teilchenphysik beschrieben wurden. Das Pentaquark wurde am Beschleuniger Large Hadron Collider (LHC) entdeckt, genauer, beim LHCb-Experiment, einem der vier großen am LHC betriebenen Projekte.

«Das Pentaquark ist nicht einfach irgendein Teilchen», erklärte LHCb-Sprecher Guy Wilkinson. «Es stellt eine Möglichkeit dar, Quarks - also die fundamentalen Bestandteile von Protonen und Neutronen - in einem Muster zu vereinigen, das trotz fünfzigjähriger experimenteller Suche noch nie beobachtet wurde.» Protonen und Neutronen sind positiv und neutral geladene Bestandteile der meisten Atome.

Das Pentaquark besteht aus vier Quarks und einem Antiquark. Deren Existenz war erstmals in den 1960er Jahren vorhergesagt worden, maßgeblich vom US-Forscher Murray Gell-Mann, der 1969 den Physik-Nobelpreis erhielt. Auf dem Quarkmodell fußt die Vorhersage der Pentaquarks.

«Die jüngste Beobachtung ermöglicht neue Einblicke in die starken Wechselwirkungen und Bindungen der Quarks in Teilchen wie Protonen und Neutronen. Davon verstehen wir bislang noch zu wenig», erläuterte der Physiker Prof. Ulrich Uwer von der Universität Heidelberg. Er ist Sprecher der deutschen Gruppen am LHCb-Experiment, war aber an den Pentaquark-Messungen nicht beteiligt. «Das Pentaquark ist ein sehr kurzlebiges Teilchen. Es zerfällt schnell in kleinere Teilchen wie das aus drei Quarks bestehende Proton.» Auch Zustände mit sechs und mehr Quarks seien theoretisch möglich. Im vergangenen Jahr sei das Tetraquark am LHC bestätigt worden.

Eine praktische Auswirkung der neuen Erkenntnisse über das Pentaquark sei nicht abzusehen. Aber das sei bei Einsteins Relativitätstheorie ebenso gewesen und nun basiere jedes Navi darauf.

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