Am Large Hadron Collider im Europaeischen Kernforschungszentrum (CERN) an der schwaeizerisch-fraenzoedischen Grenze haben Physiker ein Experiment durchgefuehrt, das der Wissenschaft nach eigener Einschaetzung naeher an die Entraetselung der fundamentalen Naturgesetze bringt. Bei Atomkollisionen mit Hoechstenergien untersuchten Forschende Zerfallsprodukte und registrierten ein instabiles subatomares Teilchen — das sogenannte „schoene“ (Beauty) Quark. Die Ergebnisse des Experiments koennen laut den Beteiligten die Grundlage fuer eine neue Theorie bilden, die die tiefen Mechanismen des Universums erklaert.

Ein Teilchen, das 1,5 Billionstel einer Sekunde lebt

Das Beauty-Quark ist einer von sechs bekannten Quark-Aromen im Standardmodell der Teilchenphysik. Seine Besonderheit aus Sicht der Experimentalphysik ist seine extrem kurze Lebensdauer: Das Teilchen existiert gerade einmal 1,5 Billionstel einer Sekunde, bevor es in leichtere Teilchen zerfaellt. Physiker nennen diesen Massstab scherzhaft „Zeptoversum“ — er ist 100 Milliarden Mal kleiner als ein gewoehnliches Atom. Genau auf solchen Massstaeben koennten Teilchen, so die Forschenden, eine erhoehte Empfindlichkeit gegenueber dunkler Materie zeigen, was den Nachweis ihrer Wechselwirkung zu einer einzigartigen Moeglichkeit macht, diese geheimnisvolle Substanz zu untersuchen, die sich bisher ausschliesslich durch Gravitationseffekte bemerkbar gemacht hat.

Dunkle Materie nur einen Zusammenstoss entfernt

Der Leiter der Datenanalyse, Dr. Harry Cliff, betonte, dass Forschende dem Verstaendnis des Verhaltens neuer Teilchen buchstaeblich naeher kommen und bestrebt sind, die Arbeit im selben Tempo fortzusetzen. Seinen Worten zufolge bieten die erfassten Wechselwirkungen Wissenschaftlern ein beispielloses Werkzeug zur Ueberpruefung von Hypothesen ueber die Natur der dunklen Materie — einer Komponente des Universums, auf die nach moderner Schaetzung etwa 27% der gesamten Masse-Energie des Kosmos entfallen, die jedoch nicht mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkt und daher fuer Teleskope jeglicher Art unsichtbar ist.

Ein Upgrade fuer 150 Millionen Pfund

Zur Fortsetzung und Vertiefung der Forschungen haben die 28 teilnehmenden Laender des CERN-Projekts ein Detektor-Upgrade im Wert von 150 Millionen Pfund Sterling vereinbart. Berechnungen der Wissenschaftler zufolge wird die Erneuerung der Ausruestung die Registrierungsrate solcher Zerfaelle verzehnfachen, was den Zugang zu statistisch signifikanten Ereignisstichproben ermoeglicht, die zur Ueberpruefung alternativer Modelle jenseits des Standardmodells erforderlich sind.

Die britische Kehrtwende und Kritik aus der Wissenschaft

Trotz des Erfolgs des Experiments gab UK Research and Innovation (UKRI) bekannt, sich aus der Finanzierung des geplanten Detektor-Upgrades zurueckzuziehen. Die Entscheidung rief scharfe Kritik in der wissenschaftlichen Gemeinschaft hervor. Professor Tim Gershon wies darauf hin, dass solche Schritte Grossbritannien der Gefahr aussetzen, seine fuehrende Rolle bei zukuenftigen Grundlagenentdeckungen zu verlieren, und dem Land die Moeglichkeit nehmen, neue Generationen von Spezialisten im Bereich der Hochenergiephysik auszubilden. Vor dem Hintergrund kuerzerer Budgets wuerden laut ihm viele junge Forschende bereits eine Fortsetzung ihrer Karriere im Ausland in Betracht ziehen, wo die Finanzierungsaussichten stabiler sind.

UKRI bleibt zweitgroesster CERN-Donor

UKRI seinerseits betont, dass Grossbritannien ein vollwertiger Teilnehmer des CERN und der zweitgroesste Geldgeber des Labors mit einem jaehrlichen Budget von rund 175 Millionen Pfund Sterling bleibt. Damit bedeutet der Verzicht auf die Finanzierung dieser konkreten Aufruestungsstufe keinen vollstaendigen Ausstieg aus dem Projekt, doch Kritiker argumentieren, dass gerade dieses spezifische Upgrade der Schluessel fuer das naechste Jahrzehnt der Forschung am LHC ist.