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Forschende des Paul Scherrer Instituts haben aus den am CMS-Detektor am CERN gemessenen Daten erstmals den sehr seltenen Zerfall des Bs-Mesons in zwei Myonen mit hinreichender Sicherheit beobachtet und seine Häufigkeit bestimmt. Ihre Ergebnisse stimmen sehr gut mit den Voraussagen des Standardmodells der Teilchenphysik überein.
Die Untersuchung dieses Zerfalls ist aus zwei Gründen als Test des Standardmodells besonders geeignet: zum einen kann man recht genau berechnen, welche Wahrscheinlichkeit das Standardmodell voraussagt. Zum anderen ist der Zerfall so selten, dass bereits kleine Abweichungen der Messergebnisse vom berechneten Wert deutlich nachweisbar wären. Solche wären ein Hinweis auf «neue Physik», also Phänomene, die durch das Standardmodell nicht beschrieben werden. Das Standardmodell beschreibt die Welt der bekannten Elementarteilchen bisher sehr zuverlässig, erklärt aber beispielsweise nicht die Natur der im Universum beobachteten dunklen Materie, so dass nach erweiterten oder ergänzten Versionen des Modells gesucht wird.
Die Suche nach diesen seltenen Zerfällen des Bs-Mesons ist extrem aufwendig, weil es deutlich häufigere Zerfallswege gibt (nur eines von 300 000 000 Bs-Mesonen zerfällt auf diese Weise), deren Produkte sehr ähnlich sind und die zuverlässig herausgefiltert werden müssen. Forschende des PSI arbeiten seit 2005 an diesem Thema. Das PSI hat auch einen wesentlichen Teil des CMS-Detektors für CERN gebaut, der die bei den Zerfällen entstehenden Teilchen nachweist und dessen Qualität wesentlich für die guten Ergebnisse des Experiments ist.
Die ausführliche Medienmitteilung des Paul Scherrer Instituts PSI finden Sie hier.
PSI-Medienmitteilung von Paul Piwnicki (veröffentlicht 27. 11. 2013)