Neues Elementarteilchen? Neue Kraft? Technicolour?

[Mondkalb]

Wissenschaftler des Fermilab haben bei Datenauswertungen von Kollisioinsexperimenten im Tevatron einen unerwarteten Peak entdeckt, der möglicherweise auf ein neues Elementarteilchen hinweist.
Es gibt alle möglichen Erklärungsversuche, bis hin zu einer neuen fünften Kraft, über die in theoretischen Überlegungen schon als Technicolor bezeichnet wurde.
scinexx | Teilchen-Peak Indiz für neue Grundkraft?: „Buckel“ in Tevatron-Daten deutet auf Existenz unbekannten Teilchens oder Wechselwirkung hin - Teilchenphysik, Tevatron, Fermilab, Standardmodell, Teilchen, Kollision, Teilchenbeschleuniger, Grundkr

Das Technicolor-Modell enthält auch potenzielle Kandidaten für Dunkle Materie, das wäre eine interessante Entwicklung.

[bozano]

Welche Unterschiede würde es bei Anwendungen geben, wenn sich rausstellt, dass die Entdeckung kein Fehler ist? Oder ist es für die Anwendung nicht weiter interessant?

[McWire]

Welche Unterschiede würde es bei Anwendungen geben, wenn sich rausstellt, dass die Entdeckung kein Fehler ist? Oder ist es für die Anwendung nicht weiter interessant?

Wenn sich das Standardmodell als falsch heraus stellen sollten, müsste man alle Ergebnisse der letzten Jahrzehnte in ihrer Interpretation in Frage stellen.

d.h. man müsste ähnlich wie in den 1900er bei der Konvertierung von der klassischen in die relativistische Mechanik einen völlig neuen Denkansatz verwenden, der aber die bekannten Regeln als Grenzfälle enthält.

Sollte es sich um eine fünfte Grundkraft handeln, so würde das zwar kaum Auswirkungen auf die bisherigen vier haben, würde aber positiv dazu führen, dass man Erklärungsansätze zu bisher aufgetretene unerklärliche Abweichungen auf den Prüfstand stellen müsste, da es sich um Effekte der bisher unbekannten fünften Kraft handeln könnte.

Die negative Auswirkung wäre, dass man die Grenzen der Auswirkungen der fünften Kraft überprüfen muss und ggf. die bisher theoretisierten Zusammenhänge der vier bekannten Grundkräfte überdenken muss, da die Kopplungskonstanten, usw. die neue Kraft ja nicht berücksichtigen.

[Thomas W. Riker]

Wenn sich das Standardmodell als falsch heraus stellen sollten, müsste man alle Ergebnisse der letzten Jahrzehnte in ihrer Interpretation in Frage stellen.

d.h. man müsste ähnlich wie in den 1900er bei der Konvertierung von der klassischen in die relativistische Mechanik einen völlig neuen Denkansatz verwenden, der aber die bekannten Regel als Grenzfälle enthält.

Sollte es sich um eine fünfte Grundkraft handeln, so würde das zwar kaum Auswirkungen auf die bisherigen vier haben, würde aber positiv dazu führen, dass man Erklärungsansätze zu bisher aufgetretene unerklärliche Abweichungen auf den Prüfstand stellen müsste, da es sich um Effekte der bisher unbekannten fünften Kraft handeln könnte.

Die negative Auswirkung wäre, dass man die Grenzen der Auswirkungen der fünften Kraft überprüfen muss und ggf. die bisher theoretisierten Zusammenhänge der vier bekannten Grundkräfte überdenken muss, da die Kopplungskonstanten ja die neue Kraft nicht berücksichtigen.

Gibt es denn die Möglichkeit, dass diese evtl 5. Kraft eine Chance bietet, die vier bekannten Grundkräfte zu vereinen, oder verkompliziert sie das Zusammenwirken der Kräft?
Ich gehe erst mal davon aus, dass ein völlig neuer Überblicks-/Meta-Standpunkt gefunden werden muß. Wenn Naturwissenschaftler so erstaunt reagieren, gibt es erstmal viele Daten zu interpretieren, falls sie überhaupt der Prüfung standhalten.

[Enas Yorl]

Welche Unterschiede würde es bei Anwendungen geben, wenn sich rausstellt, dass die Entdeckung kein Fehler ist? Oder ist es für die Anwendung nicht weiter interessant?

Darüber zu spekulieren ist es noch viel zu früh, alles was man bis jetzt hat, sind ungewöhnliche Werte, die entweder auf ein neues Elementarteilchen oder eine fünfte Naturkraft hindeuten.
Es gibt bis jetzt, noch nicht einmal Hypothesen was das für ein Teilchen oder Kraft sein könnte. Also immer langsam mit den jungen Pferden, bis man über Eigenschaften und Auswirkungen diskutieren kann, wird wohl noch etwas Zeit vergehen.
Mal sehen, ob man jetzt bei der Durchsicht der Daten anderer Beschleuniger-Experimente, Hinweise auf dieses Phänomen findet.

[DragoMuseveni]

Mal sehen, ob man jetzt bei der Durchsicht der Daten anderer Beschleuniger-Experimente, Hinweise auf dieses Phänomen findet.

Gab es denn bisher Hinweise auf so ein Teilchen?

Soweit ich das verstanden habe, ist das eigentlich Erstaunliche an dieser Entdeckung, dass das gefundene Teilchen etwas mehr Masse besitzt als erwartet. Denn auch das Standardmodell sagt die Existenz eines bisher unbekannten Teilchens voraus, die "Higgs-Bosonen". Nur sollte es weniger Masse besitzen.
Stimmt das?

[Enas Yorl]

Gab es denn bisher Hinweise auf so ein Teilchen?

Soweit ich das verstanden habe, ist das eigentlich Erstaunliche an dieser Entdeckung, dass das gefundene Teilchen etwas mehr Masse besitzt als erwartet. Denn auch das Standardmodell sagt die Existenz eines bisher unbekannten Teilchens voraus, die "Higgs-Bosonen". Nur sollte es weniger Masse besitzen.
Stimmt das?

In einen Experiment des Fermilab am Tevatron, ist man auf eine unerwartete Anomalie in den Experiment-Daten gestoßen.

Bei der Kollisionsenergie von 140 Gigaelektronenvolt pro Quadratzentimeter (GeV/c2) schienen mehr Elektronen und Muonen entstanden zu sein als eigentlich dürften. Immerhin 253 Treffer mehr als erwartet zählte der Detektor. „Der Peak ist ein Überschuss von Teilchenkollisionen-Ereignissen, die den W-Boson erzeugen”, so die Erklärung des Fermilabs. Eine solche Häufung von Kollisionen in einem Bereich deutet normalerweise auf das Vorhandensein eines Teilchens hin. „Dieser Peak erscheint jedoch in einer Massenregion, in der wir keinen erwartet haben.“
scinexx

Nun wird man wohl sich die Daten anderer Experimente an Teilchenbeschleunigern näher ansehen. Es ist gut möglich das man dort, ebenfalls Hinweise für dieses Phänomen findet, die man bisher übersehen oder falsch interpretiert hat.

[Mehani]

Es ist noch gar nichts geklärt.
Von neuen Teilchen, bunten Naturkräften und dem Paper mit der Grafik mit dem komischen Buckel bei physikBlog

Ist das Labor nicht von der Schließung bedroht, so dass eine Entdeckung benötigt wurde?

Schön wäre endlich der Überlichtsantrieb gewesen.

[Dannyboy]

Die voreiligen Meldungen haben sich wohl nicht bestätigt.

[Mondkalb]

Zumindest scheint es sich nicht um einen statistischen Fehler zu handeln. Ein Team hat jetzt eine größere Datenmenge analysiert und das Signal hat sich eher noch verstärkt:
Short Sharp Science: Tevatron's mystery signal grows stronger with more data

Andererseits gibt es einen zweiten Detektor, dessen Daten das Signal nicht bestätigen:
Cosmic Log - Subatomic mystery leads to standoff

Wir sind also so klug wie vorher. ^^

[Dannyboy]

Spricht für einen systematischen Fehler.

[Mondkalb]

Ein schöner Artikel auf spektrum.de, der die momentane, etwas desolate Situation des Standardmodells darstellt:

https://www.spektrum.de/news/am-ende-der-natuerlichkeit/1556794