Wissenschaftler haben mithilfe von Daten aus einem Experiment am Large Hadron Collider (LHC) Teilchenwechselwirkungen auf der bislang kleinsten untersuchten Distanz nachgewiesen. Diese Skala wird als 100 Milliarden Mal kleiner als ein Atom beschrieben und von manchen Physikern als Zeptoversum bezeichnet.

Die von Wissenschaftlern in Cambridge geleitete Forschung untersuchte die Überreste hochenergetischer Kollisionen am LHC. Die Forscher konzentrierten sich auf Beauty-Quarks, subatomare Teilchen, die nach etwa eineinhalb Billionstel Sekunden in andere Formen zerfallen. Trotz ihrer kurzen Existenz konnte das Team nachweisen, dass sie in einer Entfernung von ungefähr einem Milliardstel eines Billionstelmeters mit anderen winzigen Teilchen wechselwirken.

Die Entdeckung könnte Forschern helfen, dunkle Materie zu untersuchen. Obwohl ihre Gravitationswirkungen darauf hindeuten, dass sie existiert, wurde dunkle Materie bislang auf keine andere Weise nachgewiesen. Manche Theorien legen nahe, dass Teilchen auf diesen extrem kleinen Skalen empfindlicher auf ihren Einfluss reagieren könnten, was sich möglicherweise darauf auswirkt, wie Quarks wechselwirken und zerfallen.

Das Ergebnis weist für sich genommen nicht die Existenz dunkler Materie nach. Forschern zufolge könnten weitere Daten ihnen dabei helfen, nach neuen Teilchen zu suchen. Dr. Harry Cliff von der University of Cambridge, der die Analyse leitete, beschrieb die Arbeit als „Anklopfen an der Tür“ des Zeptoversums und sagte, dass weitere Daten nötig seien, um es eingehender zu erforschen.

Die 28 an dem Projekt beteiligten Länder haben einer Aufrüstung des LHCb-Detektors im Umfang von 150 Millionen Pfund zugestimmt. Sie soll die Häufigkeit der beobachteten Zerfälle verzehnfachen. Die britische Agentur für Forschung und Innovation (UKRI) hat jedoch mitgeteilt, dass sie sich im Rahmen von Kürzungen, die mehrere Projekte in der Teilchenphysik und Astronomie betreffen, aus ihrem Finanzierungsanteil für die geplante Aufrüstung zurückzieht.

Prof. Tim Gershon, der die LHCb-Kollaboration leitet, warnte, dass die vollständige Beteiligung des Vereinigten Königreichs an der Forschung infrage stehen könnte. Er sagte, das Land laufe Gefahr, bedeutende Entdeckungen und die Möglichkeit zu verpassen, junge Forscher auszubilden. Dr. Mary Richardson-Slipper, Mitglied des Entdeckungsteams, sagte, sie ziehe Stellen im Ausland in Betracht, weil sie dort mehr Möglichkeiten sehe.

UKRI erklärte, es bleibe ein voll engagiertes Mitglied von CERN und dessen zweitgrößter Geldgeber und leiste einen Beitrag von rund 175 Millionen Pfund pro Jahr. Die Agentur sagte, sie habe andere Infrastrukturinvestitionen vorangetrieben, wies jedoch darauf hin, dass die beantragten Fördermittel das verfügbare Budget überstiegen.

Quellen: BBC News UK.