Vor langer Zeit haben Physiker die Komponenten des sichtbaren Universums identifiziert und kategorisiert. Bis vor kurzem machten 16 Partikel alles auf der Welt aus, was uns bekannt war. Dank der Bemühungen der Physiker am CERN mit dem Large Hadron Collider haben wir dem Standardmodell der Physik ein weiteres Teilchen hinzugefügt, das Higgs-Boson. Es gibt jedoch einen ganzen verborgenen - oder dunklen - Aspekt der Physik und unserer natürlichen Welt, den das Standardmodell selbst in Gegenwart des Higgs-Bosons nicht erklären kann. Ehrlich gesagt reicht nicht jede sichtbare Materie aus, um das Verhalten des beobachteten Universums zu erklären.
Eine neue Studie von Forschern des Instituts für Grundlagenforschung (IBS) in Südkorea legt nahe, dass wir einen Weg gefunden haben, die Lücke zwischen der sichtbaren Welt und dem dunklen Sektor der Physik zu schließen: Portale.
Portal zum dunklen Sektor
Wenn Sie etwas über Portale hören, denken Sie wahrscheinlich an ein Science-Fiction-Abenteuer oder eine Debatte über Tortenlügen, aber wir sprechen derzeit nicht über diese Portale. Unsere Portale müssen in einer Quantenwelt existieren, deren Umfang unvorstellbar klein ist.
Diese Portale wurden als "dunkle Axionportale" bezeichnet, basierend auf zwei hypothetischen Teilchen des dunklen Sektors, die Wissenschaftler bereits vorgeschlagen haben - einem Axion und einem dunklen Photon. Ein Axion ist ein theoretisches Teilchen, das als sehr leicht und viel leichter als ein Elektron angesehen wird und laut theoretischen Physikern einige der mathematischen Probleme mit dem Standardmodell lösen könnte. Dunkle Photonen ähneln theoretisch den Photonen, aus denen sichtbares Licht besteht, mit der Ausnahme, dass sie nicht leicht zu interagieren oder zu erkennen sind.
Die Verbindung zwischen sichtbaren und "dunklen" Teilchen muss durch schwere Quarks (eines der Quantenteilchen des Standardmodells) hergestellt werden, die ebenfalls eine dunkle Ladung aufweisen. Mit einer solchen Ladung könnte sich ein Quark mit dunklen Photonen verbinden und die Lücke zwischen den beiden "Welten" schließen.
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"Das Dark Axion Portal bietet die erste sinnvolle Verbindung zwischen zwei Bereichen der Physik, die separat untersucht wurden: Es verbindet die Punkte", sagte der leitende Forscher Lee Hye-sung in einer Pressemitteilung von IBS. "Dadurch können wir frühere Daten neu interpretieren und möglicherweise einen Durchbruch bei der Suche nach Axionen und dunklen Photonen erzielen."
Jetzt entwickelt eine Gruppe von Wissenschaftlern Experimente, die diese Portale ein für alle Mal entschlüsseln, wenn Axionen und dunkle Photonen wirklich existieren. Wir werden vielleicht nie alles über das Universum wissen, aber das bedeutet nicht, dass wir es nicht einmal versuchen sollten.
ILYA KHEL
