Forscher rätseln über neue Naturkraft

Dieses Thema im Forum "Wissenschaft & Forschung" wurde erstellt von bushido, 7. April 2011 .

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  1. 7. April 2011
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 14. April 2017
    Forscher rätseln über neue Naturkraft

    07.04.2011, 18:34 Uhr | Von Markus Becker

    Bild
    {img-src: http://nachrichten.t-online.de/b/45/58/05/84/id_45580584/tid_da/cdf-detektor-am-fermilab-der-6000-tonnen-schwere-und-drei-stockwerke-hohe-koloss-lieferte-die-daten-ueber-eine-moegliche-neue-grundkraft-der-natur-foto-fermilab-.jpg}

    CDF-Detektor am Fermilab: Der 6000 Tonnen schwere und drei Stockwerke hohe Koloss lieferte die Daten über eine mögliche neue Grundkraft der Natur. (Foto: Fermilab)

    In der Physik bahnt sich eine Sensation an: Forscher haben möglicherweise eine bisher unbekannte Grundkraft der Natur entdeckt. Sollten sich die Daten aus einem US-Teilchenbeschleuniger bestätigen, wäre es wohl die wichtigste physikalische Entdeckung der vergangenen Jahrzehnte.

    Als die Forscher die Daten sahen, glaubten sie zunächst an einen Fehler. Wieder und wieder rechneten sie nach, doch das merkwürdige Signal aus dem "Tevatron"- Teilchenbeschleuniger am berühmten Fermilab bei Chicago wollte nicht verschwinden. "Das ist so neu, so erstaunlich, dass wir es selbst kaum glauben können", sagte Giovanni Punzi, Sprecher des internationalen Teams, das den Effekt entdeckt hat.

    Die Messergebnisse könnten die wichtigste Entdeckung der Physik seit Jahrzehnten begründen. Seit Monaten rätseln Wissenschaftler weltweit, was sie da vor sich haben. Es könnte ein neues Elementarteilchen sein - oder sogar eine fünfte Grundkraft der Natur.

    Vier Grundkräfte sind bisher bekannt:
    - die starke Kernkraft, die für den Zusammenhalt der Atome sorgt,
    - die schwache Kernkraft (sie ist wichtig für radioaktive Zerfallsprozesse und die Kernfusion),
    - die Gravitation
    - und die elektromagnetische Wechselwirkung

    Die neu entdeckte Kraft würde - falls sie denn wirklich existiert und es sich nicht um einen Rechenfehler handelt - zwar nur auf extrem kurze Distanzen wirken. Doch ihre Bestätigung würde die Physik erschüttern. "Das wäre so bedeutend, dass es uns beinahe ängstigt. Deshalb suchen wir nach alternativen Erklärungen", sagte Punzi der "New York Times".

    "Völlig unerwarteter Effekt"

    Andere Forscher stimmen zu, dass die Entdeckung enorm wichtig wäre. "Niemand weiß, was es ist", sagte Fermilab-Forscher Christopher Hill, der nicht Mitglied des Teams war. "Aber falls es echt ist, wäre es die bedeutendste physikalische Entdeckung der vergangenen 50 Jahre." Ähnlich äußerte sich Klaus Mönig, Leiter einer Arbeitsgruppe des "Atlas"-Experiments am Large Hadron Collider (LHC) in Genf, dem weltgrößten Teilchenbeschleuniger. Sollten sich die Daten aus dem Fermilab bestätigen, wäre das "ungeheuer bedeutend", weil man es hier mit einem "völlig unerwarteten Effekt" zu tun habe.

    Das mysteriöse Signal tauchte bei der Analyse einiger zehntausend Kollisionen zwischen Protonen und Antiprotonen auf, die im Tevatron nahezu lichtschnell aufeinander abgeschossen werden. Bei den Crashs entstehen teils exotische Partikel. Physiker wollen so den grundlegenden Geheimnissen der Natur auf die Spur kommen - bis hin zur Frage, was beim Urknall geschah.

    Bei einigen der Kollisionen im Tevatron bemerkten die Forscher Merkwürdiges: Es entstanden zwei Strahlen leichter Partikel und ein schwergewichtiges Teilchen namens W-Boson. Die Gesamtenergie lag jeweils bei 144 Milliarden Elektronenvolt. Das geschah rund 250-mal öfter, als es die Physiker erwartet hatten - fast so, als sei es das Ergebnis des Zerfalls eines bisher unbekannten Elementarteilchens.

    Dieses merkwürdige Teilchen würde etwa 160-mal so viel wiegen wie ein Proton. Damit kann es sich eigentlich nicht um das langgesuchte Higgs-Boson handeln - zumindest nicht um das, welches vom Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird. Das auch als "Gottesteilchen" bekannte Partikel verleiht der Theorie zufolge allen anderen Elementarteilchen ihre Masse.

    Was das Higgs-Boson mit einem Party-Gerücht gemeinsam hat

    Wie das funktioniert, hat der englische Physiker David Miller in einem Cocktailparty-Gleichnis veranschaulicht: Die Teilnehmer einer politischen Feier sind gleichmäßig im Raum verteilt. Plötzlich kommt Margaret Thatcher herein. Sie läuft durch die Menge, sofort bildet sich eine Traube um sie. Dadurch erhält sie eine größere Masse. Wenn sie weiterläuft, treten Partyteilnehmer, denen sie sich nähert, auf sie zu. Andere, von denen sie sich entfernt, wenden sich von ihr ab und wieder ihren ursprünglichen Gesprächspartnern zu.

    "In drei Dimensionen und mit allen Komplikationen der Relativität ist das der Higgs-Mechanismus", schreibt Miller. Um Teilchen Masse zu verleihen, werde ein Hintergrundfeld erfunden, das lokal verbogen werde, sobald ein Teilchen sich durch das Feld bewege - das sogenannte Higgs-Feld.

    Nun kommt das Higgs-Boson ins Spiel, das Miller mit einem Gerücht vergleicht: Es beginnt in einer Ecke, Leute stecken die Köpfe zusammen, um es zu hören. Dann wandert es in die andere Ecke - als Zusammenballung von Menschen. Solche Menschentrauben, die das Gerücht weitertragen, haben letztlich auch Thatcher Masse verliehen. Die Ex-Premierministerin war ein Teilchen, das Masse bekam. Das Gerücht - das für das Higgs-Boson steht - bildet ebenfalls Cluster und muss demnach auch eine Masse haben. Das Higgs-Boson ist im Standardmodell, das in seiner heutigen Form seit Mitte der siebziger Jahre existiert, als eine solche Zusammenballung des Higgs-Feldes vorhergesagt.

    Direkt beobachtet wurde das Higgs-Boson allerdings noch nie, und auch in den rätselhaften Fermilab-Daten versteckt es sich offenbar nicht. Denn laut der Vorhersage aus dem Standardmodell müsste es in deutlich schwerere Partikel zerfallen, die außerdem 300-mal weniger oft entstünden als die Teilchen aus dem Fermilab.

    "Das ist es, was den Effekt so außergewöhnlich macht", sagte Mönig zu SPIEGEL ONLINE. Das neue Elementarteilchen wäre "sehr schwer, sehr interessant und sehr fundamental", sagte Michael Witherell, Physiker an der University of California in Santa Barbara der "Los Angeles Times". "Es würde unser Verständnis der Teilchenphysik über den Haufen werfen."

    Hoffnung auf unabhängige Bestätigung

    Die Fermilab-Forscher sind sich relativ sicher, dass das Phänomen real ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich nur um ein statistisches Artefakt handelt, geben sie mit eins zu 1300 an. Das ist zwar zu wenig, um offiziell von einer Entdeckung zu sprechen - dafür wäre eine Fehlerwahrscheinlichkeit von etwa eins zu einer Million notwendig. Doch es ist absolut ausreichend, um Aufmerksamkeit zu erregen. Das 700-köpfige Forscherteam der "CDF Collaboration" hat seine Daten inzwischen online vorab veröffentlicht, die Studie soll zudem im Fachblatt "Physical Review Letters" erscheinen.

    Für eine abschließende Bewertung müsse man auf eine Bestätigung aus anderer Quelle warten, sagte Mönig. Die dürfte es schon bald geben: Am Fermilab läuft ein zweites Experiment, von dem sich die Forscher noch in diesem Jahr genauere Erkenntnisse erhoffen. Auch am LHC des Cern werde man versuchen, die Entdeckung des Fermilab zu bestätigen, sagte Mönig. "Das beginnt heute, da kann man sicher sein."

    Die Energie, mit der die Partikel kollidieren, ist im LHC dreieinhalb mal größer als im Tevatron. Deshalb sollte laut Mönig auch das rätselhafte Signal deutlicher zu sehen sein. Die LHC-Forscher müssten dafür kein neues Experiment starten, sondern in den bisher gewonnenen Daten suchen. Dass der merkwürdige Effekt dort bisher nicht entdeckt wurde, ist für Mönig nicht weiter überraschend: "Man muss bei der Analyse schon in eine bestimmte Richtung schauen, um zu diesem Ergebnis zu kommen." Zudem sei das Signal zumindest in den Fermilab-Daten relativ schwach ausgeprägt.

    Ähnlich zurückhaltend äußerte sich Nima Arkani-Hamed vom Institute for Advanced Study in Princeton (US-Bundesstaat New Jersey). Er hält es für gut möglich, dass das Signal in den Fermilab-Daten kaum mehr als ein statistischer Schluckauf sei. Sollte es anders sein, werde man mit dem LHC "in kurzer Zeit dramatische Beweise finden".

    QUELLE: t-online.de, Spiegel Online


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    Hört sich interessant an, verstehen tue ich es nicht wirklich, vielleicht kann es jemand einfacher erklären.

    Seltsam, dass ganz plötzlich "mehrere mögliche bahnbrechende Erfindungen/Entdeckungen" zu Tage treten bzw. wieder auftauchen.
     
  2. 7. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Das ist ja echt Wahnsinn das es noch in der Physik so ein "Fortschritt" erreicht werden kann,dass die Physikbücher bald neu geschrieben werden müssen.
    Warten wir mal das Ergebnis ab!
     
  3. 7. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Die News ist diesmal wirklich überall im Web

    Revolutionär für die Physik: Fünfte Grundkraft entdeckt - n-tv.de

    Yahoo Nachrichten - Aktuelle Nachrichten & Meldungen

    http://www.stern.de/news2/aktuell/us-forscher-entdecken-moeglicherweise-neue-grundkraft-der-physik-1672092.html
     
  4. 7. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Hört sich echt interessant an, danke für die Artikel.
    Werde das auch weiterhin verfolgen, jetzt liegt es wohl tatsächlich am Team des LHC das zu beweisen, was im anderen Experiment bzw. Versuch gefunden wurde.
     
  5. 7. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    N-TV direkt im BILD-Style: "Revolutionär für die Physik : Fünfte Grundkraft entdeckt" während selbst die Forscher noch am Vermuten, Denken, Rechnen usw. sind.

    Wenn es so wäre, wäre es zwar interessant. Doch man müsste schauen in wiefern das überhaupt nutzbar wäre.
     
  6. 7. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Vielen Dank für diesen Artikel, dass klingt wirklich interessant.
    Ich bin wirklich gespannt auf das Ergebnis und werde den Artikel weiterverfolgen, vielleicht wird es ja eine riesen Entdeckung.
     
  7. 7. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Ich hab nicht ganz verstanden, warum diese Entdeckung so sagenhaft toll ist.

    Es steht in dem Artikel etwas von "unbekannten Elementarteilchen". Das Problem an der Teilchenphysik ist, dass man nicht so genau weiß, wie ein Neutron, elektron und ein Proton aufgebaut sind. Also man hat gewisse Theorien, weiß es nur nicht sooo genau.

    Bei der Grafik kannst du es vielleicht ja sehen:
    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/Overview_of_all_known_subatomic_particles_without_anti-particles_german.png
    Also jetzt neben dem Higgins-teilchen soll ich anscheinend nochwas geben, was 160mal Mehr wiegt als ein Proton.

    Zum vergleich: Wassserstoff besteht auf einem Proton und einem Elektrom im Atomaren zustand. Jetzt soll das neue "Elementarteilchen" 160mal schwerer sein als Protonen, d.h ung. 160mal als ein Wasserstoff-Atom (Elektronen wiegen sogut wie gar nix).

    Das, was man jetzt daraus gelernt hat ist eins: Man versteht die Welt besser. Was anderes konnte ich aus dem Artikel gerade nicht rauslesen.

    Und jetzt bitte: Ich habe keine Studien und keien Quellen dazu. Entweder du glaubst das oder nicht.
     
  8. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    bald können wir uns von A nach B beamen lassen

    ne im ernst, klingt ziemlich interessant das ganze. mal verfolgen das thema.
     
  9. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Die Uni ist dafür bekannt halbfertige Ergebnisse zu veröffentlichen um Sensationsmeldungen raus zu bringen. Dadurch bekommen sie Aufmerksamkeit, mehr Gelder und bessere Professoren. In letzter Zeit musste die Uni des öfteren tolle Nachrichten revidieren.


    Ich für meinen Teil warte erst mal ab was die Ergebnisse aus dem LHC und anderen Fachleute sagen werden, wenn die ihre Experimente dazu ausgewertet haben bevor ich in Euphorie ausbreche.
     
  10. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Bin einmal gespannt was für konsequenzen das für die Physik hat! Ich warte auch mal bis es da genaurere Forschungen gibt, viel kann ich mir darunter nicht vorstellen.

    Solche Nachprüfungen und Berechnungen dauern aber in der Regel ziemlich lang...

    mfg LOTW
     
  11. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    wenn es wirklich so ist, werden bahnbrechende forschungsergebnisse schlagartig folgen, da bin ich mir sicher

    Diese neue "Naturkraft" ist wichtiger als ihr denkt, dadruch würde die ganze Energie und Impulserhaltung einen neuen Parameter bekommen, der alles bis jetzt Gedachte umwälzen würde

    ich denke nur an den Q-Wert in der Kernphysik etc
    Kernfusion baut auf diese Ergebnisse auf.

    In der Kernphysik beispielsweise sind Kräfte gemessen, die man nicht beschreiben kann,
    beispielsweise die Kernkräfte von Atomen zu einander. Ähnlich wie Gravitationskraft, die man einfach nicht beschreiben kann, nach der klassischen Physik wirken nur auf geladene Teilchen Kräfte; in der Quantenphysik können jedoch auch ungeladene Teilchen (beispielsweise Planeten) zu einander im Kräftegleichgewicht stehen.

    Diese Tatsache beispielsweise versteht kein Schwein, die Physiker haben einfach durch empirische Beobachtungen formeln aus Grundgleichungen abgeleitet, der essentielle Sinn dahinter bleibt uns unbekannt.

    Diese neue Naturkraft kann vieles revolutionieren; nein ich sags besser: wird alles revolutioniern, denn sie beruht auf quantenmechanischen Systeme, die bis dato nur theorethisch entwickelt wurden, wie beispielsweise Quarks oder Antimaterie.
    (Coloumbkraft etc)

    Wusstet ihr, dass es keinen einzigen Wissenschaftler auf der Welt gibt, der "Kraft" definieren kann?

    soweit von nem kleinen Physik Lkler ; )
     
  12. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Ein super Beweis, dass wir Menschen und ganz besonders die Wissenschaft zu unrecht nur so vor Arroganz strotzen.

    Eine Entdeckung und schon wird alles überm haufen geworfen. Der Mensch bzw. die Menschheit und ihre Errungenschaften könnten etwas bescheidener sein.

    Was kommt noch? Unser Unwissen ist praktisch grenzenlos. Mich begeistern solche Sachen und zeigen mir immer, wie klein und dumm wir doch sind.
     
  13. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    hm.... wären wir so klein, dumm und unwissend, wie du sagst, hätte man es ja gar nicht entdeckt, oder?
     
  14. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Wir sprechen hier grade von der möglichen Entdeckung, hier wurde noch nichts über den haufen geworfen. Bleib mal auf dem Teppich. Das da noch einiges mehr kommen wird, da kannste Gift drauf nehmen.
    Wir sind vllt klein aber nicht dumm, sondern lediglich unwissend.

    mfg LOTW
     
  15. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Danke, so wollte ich es ausdrücken.

    Es wäre auch nicht das erste mal, dass der Status Quo überm Haufen geworfen wird und trotzdem treten Naturwissenschaftler damals und auch in Zukunft so unglaublich arrogant auf und behaupten tatsächlich schon fast alles entschlüsselt zu haben.

    Ich finde es aber gut, dass man sich damit beschäftigt. Unsere Köpfe dürfen sich nicht ausruhen. Die Wissenschaft stärkt sogar meinen Glauben.
     
  16. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Es ist schon wahnsinn, dass bei unserem derzeitigen Wissensstand immer noch solch gigantische Entdeckungen gemacht werden können.

    Wäre aber nicht das erste Mal, dass wegen einer angeblichen, 5. Naturkraft so'n Alarm geschlagen wird. In Österreich hatten wir vor einigen Jahren ähnliches erleben dürfen.

    Bin gespannt. Danke für den Thread.
     
  17. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Das habe ich heute morgen auch irgendwo gelesen. Angeblich soll der Forschungsbereich im September 2011 dichtgemacht werden, das nährt natürlich Theorien, dass dies inszeniert wurde. Aber warten wir mal ab.


    OT: Hast du dir eigentlich schonmal überlegt wie die Warnschilder für die Menschen in 24000 Jahren bzgl. des Plutonium aussehen was wir ihnen hinterlassen werden? Finde ich eine interessante Frage
     
  18. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft


    Etwa so :
    Zum Topic selber :
    Auch ich denk mal, abwarten und Tee trinken,
    wenn da 700 Wissenschaftler streiten, kann das ganze noch etwas dauern


    grüz
    KK
     
  19. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    ich finds ganz lustig soo viel text bei einem Artikel, es wurde etwas entdeckt, was es genau ist erklärt keiner, wozu es genutzt werden kann auch nicht, weiss überhaupt jemand irgendetwas darüber?...man kann auch nen ganzen Artikel über nichts schreiben und genausoviel aussagen...Ist zwar schön und gut das die so etwas entdeckt haben, aber es kann auch ein Spiel mit dem feuer sein da keiner weiss was es ist. Klebstoff für die masse oder wie?
    und was Bild Zeitung schreibt das ist sowieso immer aus der nase herausgezogener Dreck .
     
  20. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Ich gebe dir zwar teilweise Recht, allerdings weiss ich nicht wie du darauf kommst der Artikel wäre der Bild Zeitung entsprungen. Es mag sein, dass du die Nachricht dort zuerst gelesen hast.
     
  21. 8. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft


    Nein hier hat einer was von Bild zeitung und neuer naturblalub geschrieben deshalb hab ich es erwähnt.
     
  22. 9. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Habe es gestern auch in den Nachrichten gehört und mich dann erstmal reingelesen. Leider habe ich noch keine genauen Quellen gefunden, nur das übliche Nachrichtengequasel... bis jetzt gab es lediglich nur ungewöhnliche Messergebnisse, die auf eine neue Grundkraft schließen lassen könnten.

    Trotzdem zeigt dieses beispiel dass unsere Erkenntnisse in der Chemie & Physik (meist) noch sehr jungfräulich ist. Immer wieder werden sogenannte wissenschaftliche "Fakten" korrigiert oder sogar widerlegt. Finde das aber nicht schlimm, im Gegenteil, es zeigt das sich unsere Forschung immer weiterentwickelt, und offen für neue Theorien ist.
     
  23. 9. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Ja! Es wird wie folgt lauten:
    "If you can read this, then you are to close! Greets Mr. Burns"
     
  24. 9. April 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    Irgendwie kommt mir dieser Artikel bekannt vor, und zwar vor ein paar Monaten habe ich das schonmal gelesen. Vorallem die Phrase mit Frau Thatcher... ich weiß nur nicht wo.
    Ansonsten, abwarten und tee trinken. Sollte eine 5. Naturkraft gefunden worden sein, muss sie sich nachweisen lassen. Das wird jetzt erstmal dauern, vielleicht wissen wir nächstes Jahr schon mehr.
     
  25. 26. September 2011
    AW: Forscher rätseln über neue Naturkraft

    So Leute es gibt einen Nachtrag hierzu, man hat am LHC diese "Naturkraft" nicht bestätigen können!

    LHC - News und Aktuelles
     
  26. Video Script

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