Spekulationen um neue Naturkraft

Spekulationen um eine fünfte fundamentale Naturkraft haben herbe Dämpfer erhalten. Physiker am US-Beschleunigerzentrum Fermilab konnten keine ungewöhnlichen Phänomene in ihren Daten entdecken, wie sie vor zwei Monaten von Forschern desselben Zentrums berichtet worden waren. Auch Wissenschaftler am europäischen Teilchenforschungslabor Cern bei Genf konnten die Beobachtungen bislang nicht bestätigen.

" class="infobox_img" />Physiker am US-Beschleunigerzentrum Fermilab konnten keine ungewöhnlichen Phänomene in ihren Daten entdecken, wie sie vor zwei Monaten von Forschern desselben Zentrums berichtet worden waren.

«Unsere Experimente haben ihre Daten aus dem Jahr 2010 angesehen und nichts gefunden», berichtete Cern-Sprecher James Gillies am Donnerstag. «Allerdings sind das auch noch nicht genug Daten, damit wir etwas erwarten würden.» Daten aus 2011 würden nun zusätzlich analysiert und sollen Ende Juli auf einer Fachkonferenz vorgestellt werden.

Experiment

Am Fermilab-Beschleuniger Tevatron werden wie auch am Cern nahezu lichtschnelle Wasserstoffatomkerne aufeinandergeschossen. Bei der Kollision zerplatzen diese Atomkerne, und es entsteht ein Regen anderer Elementarteilchen. Auf diese Weise hatten Fermilab-Forscher 1995 etwa das Top-Quark entdeckt, einen der letzten fehlenden fundamentalen Steine im Baukasten der Natur.

Zwei Detektoren beobachten die Teilchenkollisionen unabhängig voneinander, CDF und D0. Physiker der CDF-Arbeitsgruppe hatten Anfang April von einem scheinbaren Überschuss bestimmter Kollisionsprodukte berichtet, der auf ein bislang unentdecktes Teilchen oder sogar eine unbekannte Naturkraft hindeutete.

Vier Naturkräfte

Derzeit sind vier Naturkräfte bekannt: Kernkraft, elektromagnetische Kraft, schwache Kraft und Schwerkraft. Der Bericht hatte ein weltweites Medienecho ausgelöst. Für eine tatsächliche Entdeckung war der Überschuss aber nach den Gepflogenheiten der Physik zu klein, außerdem fehlte eine unabhängige Bestätigung.

Forscher des Schwesterexperiments D0 analysierten daraufhin ihre Daten. «Wir haben in mehr als 200.000 Milliarden Teilchenkollisionen gesucht, und wir sehen keinen Überschuss wie er von CDF berichtet wurde», erläuterte D0-Sprecher Dimitri Denisov in einer Fermilab-Mitteilung. Wie die CDF-Forscher haben die D0-Physiker ihre Ergebnisse beim Fachblatt «Physical Review Letters» zur Veröffentlichung eingereicht.

«So funktionniert Wissenschaft»

«Genau so funktioniert Wissenschaft», ergänzte Denisovs Sprecherkollege Stefan Söldner-Rembold. «Die unabhängige Bestätigung jeder neuen Beobachtung ist das Kernprinzip wissenschaftlicher Forschung. Am Tevatron haben wir zwei Experimente, die von der Auslegung her in der Lage sind, sich gegenseitig zu überprüfen.»
Die CDF-Gruppe erweiterte unterdessen ihre Analyse auf einen größeren Datensatz. Das bislang unerklärte Signal wurde damit deutlicher, berichten die Physiker auf ihrer Internetseite.

Während der vergangenen zehn Jahre haben die beiden Teams nach Fermilab-Angaben mehr als 500 Messungen von Teilchenphysik-Prozessen veröffentlicht – und zu 99 Prozent stimmen die Ergebnisse überein. Nur sehr selten gibt es Abweichungen. Eine Task-Force von Forschern beider Detektoren soll nun die Datenauswertung beider Gruppen analysieren, um zu klären, warum sie in diesem Fall zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen.