Hallo zusammen,
ein Artikel über Neutronen in einer Spiegelwelt dürfte für die meisten von Euch neu sein. Deswegen hier eine kurze Einführung in diese Thematik.
Die meisten von Euch werden wissen, dass in der Physik der Energieerhaltungssatz gilt und ein sehr grundlegendes Prinzip der Physik darstellt. Stichwort: es gibt kein Perpetuum Mobile.
Vermutlich wissen die meisten von Euch auch, dass der Energieerhaltungssatz noch zwei "Geschwister" hat, nämlich den Impulserhaltungssatz – den kennt man z.B. von den in einer Reihe hängenden sich berührenden Metallkugeln, von denen man die erste anstupft und als Folge davon die letzte der Reihe den Impuls nimmt und ausschlägt, sowie den Drehimpulserhaltungssatz, den man von der Eisläuferin, die ihre Arme anzieht und sich dann schneller dreht, kennt. Zwei weitere bekannte Erhaltungsgrössen sind die Ladungserhaltung und die Erhaltung der Leptonenzahl, also die Anzahl der Elektronen & Co. und Neutrinos & Co., wobei Antiteilchen negativ zählen. Beim Beta-Zerfall beispielsweise zerfällt ein Neutron in ein Proton und ein Elektron, aber nein – dann wäre ja die Leptonenzahl nicht erhalten; es entsteht also auch noch ein elektronisches Anti-Neutrino.
Heikler ist die sechste Erhaltungsgrösse, das ist die Baryonenzahl, also die Anzahl der Quarks; moderne Theorien gehen davon aus, dass das Proton mit einer Halbwertszeit von rund 10**32 Jahren zerfällt; man beachte, dass das bisherige Alter des Universums bei 10**17 Sekunden liegt. Letztlich würde also - wenn das stimmt - spätestens in diesen riesigen Zeiträumen unsere wohlvertraute atomare Struktur zusammenbrechen.
Neben den Erhaltungsgrössen gibt es auch Symmetrien, von denen die theoretischen Physiker überzeugt sind, dass sie gültig sind, und das sind:
1. die Symmetrie C ("Charge", also Ladung): werden die Vorzeichen aller Ladungen eines Systems umgedreht, so ändert sich dessen Verhalten nicht.
2. die Symmetrie P ("Parität"): wird ein System räumlich gespiegelt, ändert sich sein physikalisches Verhalten nicht.
3. die Zeitumkehr T ("Time"): ein System verhielte sich genauso, wenn die Zeit rückwärts abliefe.
Nun ist es leider so, dass sich die Natur, so wie wir sie sehen, nicht an diese Symmetrien hält und das ist an sich bis heute unverstanden. So wird die Parität beispielsweise durch die schwache Wechselwirkung verletzt. Auch der Umstand, dass es mehr Materie als Antimaterie gibt, ist eine Folge der Symmetriebrechung.
Nun ist es aber so, dass diese Symmetrieverletzungen aus Sicht der Theorie nicht schön sind und man sucht deswegen nach eleganten Methoden, dank derer man die Symmetriebrechung umgehen kann. Und um die Parität nicht zu verletzen gibt es theoretische Ansätze, die "Mirror Matter" vorsieht, d.h. zu jedem Teilchen gibt es ein gespiegeltes Teilchen. Da diese nach wie vor Masse haben, ist es dann natürlich naheliegend, anzunehmen, dass es "Mirror Sterne" und "Mirror Planeten" geben könnte, die einen Beitrag zur Dunklen Materie leisten könnten, da man diese ja so ohne weiteres nicht “sieht“, sondern primär nur anhand ihrer Schwerkraft bemerken kann.
Hier je eine Publikation zu diesem Thema aus dem Jahre 1999: "Have mirror stars been observed?" (R.Foot) - man beachte auch weiterführende Publikationen auf Seite 4, sowie "Have mirror planets been observed?" (R. Foot)
Bei dem von Yukterez genannten Experiment hat man in sehr kleinen Skalen nach Mirror Materie gesucht, konkret sind da einige Neutronen verschwunden und die Idee ist, dass sich diese vorübergehend in ihre Mirror-Partner umgewandelt haben könnten.
Freundliche Grüsse, Ralf