Neue Erkenntnisse zur Licht-an-Licht-Streuung in der Teilchenphysik

WIEN / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Licht-an-Licht-Streuung, ein faszinierendes Phänomen der Quantenphysik, hat in der wissenschaftlichen Gemeinschaft erneut für Aufsehen gesorgt. Forscher der Technischen Universität Wien haben einen bisher unterschätzten Effekt entdeckt, der die bisherigen Theorien zur Wechselwirkung von Photonen herausfordert.

Die Licht-an-Licht-Streuung ist ein exotischer Prozess, der in der Teilchenphysik eine bedeutende Rolle spielt. Obwohl Lichtwellen sich normalerweise ungestört durchdringen können, zeigt die Quantenphysik, dass Photonen unter bestimmten Bedingungen miteinander wechselwirken können. Diese Wechselwirkung ist so subtil, dass sie nur in extremen Umgebungen wie den Teilchenbeschleunigern des CERN nachgewiesen werden kann.

Ein Team der Technischen Universität Wien hat nun herausgefunden, dass Tensormesonen, eine bestimmte Art von virtuellen Teilchen, einen wesentlichen Einfluss auf die Licht-an-Licht-Streuung haben. Diese Mesonen, die aus Quarks und Antiquarks bestehen, wurden bisher in Berechnungen nur vereinfacht berücksichtigt. Die neuen Erkenntnisse zeigen jedoch, dass ihr Einfluss stärker und in eine andere Richtung wirkt als bisher angenommen.

Virtuelle Teilchen, die bei der Licht-an-Licht-Streuung entstehen, sind nicht direkt messbar, da sie sofort wieder verschwinden. Dennoch haben sie einen messbaren Effekt auf andere Teilchen. Jonas Mager, Erstautor der Studie, betont die Bedeutung dieser virtuellen Teilchen für das Verständnis der Teilchenphysik. Um die Verhaltensweisen realer Teilchen präzise zu berechnen, müssen alle denkbaren virtuellen Teilchen korrekt berücksichtigt werden.

Die neuen Ergebnisse der TU Wien haben auch eine bestehende Diskrepanz zwischen analytischen Berechnungen und Computersimulationen behoben. Durch die Anwendung der holographischen Quantenchromodynamik, einer unkonventionellen Methode, konnten die Forscher die starken Wechselwirkungen von Quarks besser beschreiben. Diese Methode projiziert vierdimensionale Vorgänge auf einen fünfdimensionalen Raum, was die Lösung bestimmter Probleme erleichtert.

Die Bedeutung dieser Forschung liegt nicht nur in der theoretischen Physik, sondern auch in der praktischen Anwendung. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, das Standardmodell der Teilchenphysik zu überprüfen, insbesondere in Bezug auf das magnetische Moment von Myonen. Diese Messungen sind entscheidend, um festzustellen, ob es jenseits des Standardmodells neue Physik gibt oder ob bestehende Theorien lediglich verfeinert werden müssen.

Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit einen neuen Anreiz für geplante Experimente an Tensormesonen liefert. Die genaue Untersuchung dieser Mesonen könnte weitere Einblicke in die fundamentalen Kräfte des Universums bieten und dazu beitragen, die Grenzen des Standardmodells zu erweitern.

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