Re: (Anti)-materie ?

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Geschrieben von MrStupid am 25. Februar 2003 12:32:47:

Als Antwort auf: Re: (Anti)-materie ? geschrieben von Dirk am 25. Februar 2003 02:53:02:

>>Nein. Bis auf die Verletzung der CP-Symmetrie scheinen sich Materie und Antimaterie vollkommen gleich zu verhalten.
>Also ist das ein Hinweis auf Unterschiede im "Materiesystem" ?
>Kannst Du mal genauer darauf eingehen ?

Am besten Du liest Dir das selbst mal durch:
http://www.mpi-hd.mpg.de/ato/lasercool/teaching/Materiewellen/cp_verletzung.pdf

Ich versuch das mal kurz in eigenen Worten zu erklären.

Das C in CP-Symmetrie bedeutet Charge (Ladung) und das P bedeutet Parität. Aus Symmetriegründen würde man erwarten, daß die physikalischen Eigenschaften beim Umkehr von Ladung und Parität sich nicht ändern. Das beinhaltet auch, daß die Umwandlung von Materie in Antimaterie mit der gleichen Wahrscheinlichkeit ablaufen müßte, wie der umgekehrte Vorgang. Bereits in den 60er Jahren wurde aber theoretisch vorausgesagt und anschließend auch experimentell bestätigt, daß dies nicht der Fall ist (Dafür erhielten Fitch und Cronin 1980 den Physik-Nobelpreis). Dabei wurde folgendes festgestellt:

Ein Down-Quark und ein Strange-Antiquark können sich zu einem sogenannten neutralen Kaon zusammenfinden und ein Down-Antiquark und ein Strange-Quark bilden entsprechend ein neutrales Anti-Kaon. Interessanterweise kann sich das neutrale Kaon in sein eigenes Antiteilchen umwandeln und umgekehrt. Unter Beibehaltung der CP-Symmetrie müßte diese Umwandlung in beide Richungen mit derselben Wahrscheinlichkeit erfolgen. Tatsächlich ist die Bildung des Kaons aber um rund 1 Promill wahrscheinlicher als die des entsprechenden Antikaons. (Der Nachweis war allerdings etwas komplizierter. Fitch und Cronin haben den Zerfall der Kaonen zu Pionen untersucht.)

In einem gleichverteilten Gemisch von Quarks und Anti-Quarks, würde deshalb die Konzentration der Anti-Quarks zugunster der Quarks verringern. Genau das ist während des Urknalls passiert. Ursprünglich sind Materie und Antimaterie in gleichem Verhältnis entstanden. Durch die Verletzung der CP-Symmetrie, kam es aber zu einem geringen Übergewicht an Materie, so daß nach der anschließenden Zerstrahlung von materie und Antimaterie noch ein kleiner Rest Materie übrig bleib. Ohne die Verletzung der CP-Symmetrie würden wir also gar nicht existieren.


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