Anti-Xi-null: Eine Elementarteilchen-Familie ist komplett

Ein Team von Physikern der Yale Universität und des Brookhaven National Laboratory hat die Entstehung des Elementarteilchens Anti-Xi-null .beobachtet, dessen Existenz bisher nur auf Grund theoretischer Berechnungen vermutet wurde.

Dieses Ergebnis bestätigt erneut das quantenmechanische Gesetz, nach dem zu jedem Elementarteilchen ein Anti-Teilchen existieren muß.

Das Experiment wurde am Synchrotron des Brookhaven Laboratoriums durchgeführt. Eir. Strahl aus Anti-Protonen, der von dem Beschleuniger produziert und mit einem System aus Magneten und elektrostatischen Separatoren ausgesondert worden war, wurde in eine mit flüssigem Wasserstoff gefüllte Blasenkammer geleitet. In dieser Kammer hinterlassen schnell bewegte elektrisch geladene Teilchen Spuren, die auf photographischen Aufnahmen festgehalten und dann studiert werden können. Interessant ist dabei für die Physiker, was nach Zusammenstößen von Partikeln geschieht. In diesem speziellen Experiment ging es um die Wechselwirkungen der mit einer Energie von 3,69 Milliarden Elektronenvolt die Kammer durchfliegenden Antiprotonen mit den Protonen, den Kernen des Wasserstoffs. Über dreitausend Photos solcher Wechselwirkungen wurden ausgewertet, und dabei ergab sich, daß auf drei dieser Aufnahmen die Produktion einer Anti-Xi-null-Partikel festgehalten worden war.

Dieses Antiteilchen hat, wie die Xi-null-Partikel, keine elektrische Ladung. Daher sind seine Spuren auf Blasenkammerphotos nicht zu sehen. Auch die beiden Teilchen Anti-Lambda-null und ein neutrales Pi-meson, die beim Zerfall des kurzlebigen Anti-Xi-null entstehen, hinterlassen keine Spuren. Doch glücklicherweise ist das Anti-Lambda-Teilchen ebenfalls nicht stabil: es zerfällt in geladene Partikel, deren Bahnen in der Blasenkammer sichtbar sind. Aus den Spuren dieser Zerfallsprodukte und andere Phänomenen war es den Physikern möglich, den Indizienbeweis zu führen, daß die Produktion eines Anti-Xi-null-Teilchens erfolgt war. Es hat eine Lebensdauer von nur einer Zehnmillionstel Sekunde.

Mit der Entdeckung dieser Partikel ist ein gewisser Abschluß erreicht. Wie es in der Beschreibung des Experiments in der neuen Ausgabe der „Physical Review Letters“ heißt, muß jedes Teilchen, das in Zukunft entdeckt wird, einer neuen Familie von Elementarbausteinen der Materie angehören. Die Existenz einer Reihe solcher Familien ist theoretisch bereits vorausgesagt worden. A. O.