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Neue Einblicke in das "Flavor Puzzle"
Die Elementarteilchen der Materie, Quarks und Leptonen, sind in drei Generationen (Flavors) unterteilt. Die erste Generation bildet die Bausteine der gewöhnlichen Materie, während die nachfolgenden, exotischeren Generationen bei der Erzeugung in Teilchenbeschleunigern schnell zerfallen. Ein seit langem bestehendes Rätsel der Teilchenphysik, das so genannte Flavor-Puzzle, ergibt sich aus dem eigenartigen Muster der beobachteten Massen und Mischungen unter der schwachen Kernkraft. Insbesondere gibt es eine ausgeprägte hierarchische Struktur in den Quark- und geladenen Leptonenmassen und -mischungen, im Gegensatz zu den anarchischen Mischungen, die bei Neutrinos beobachtet werden. Dieses Phänomen lässt sich mit dem Standardmodell der Teilchenphysik nicht erklären und stellt eine entscheidende offene Frage in diesem Bereich dar.
In einer bahnbrechenden Studie, die kürzlich in Physical Review Letters veröffentlicht wurde, haben Prof. Stefan Antusch und Prof. Admir Greljo zusammen mit dem ehemaligen Postdoc Anders E. Thomsen und dem externen Mitarbeiter Ben A. Stefanek eine neuartige annähernde Symmetrie identifiziert, die eine überzeugende Erklärung für die hierarchischen Muster in Quarks und geladenen Leptonen liefert und gleichzeitig eine Anarchie in Neutrinos vorhersagt. Diese Entdeckung eröffnet spannende neue Wege für die zukünftige Forschung. Theoretiker werden die Ursprünge dieser Symmetrie weiter erforschen, während Experimentalphysiker nach den durch diese Symmetrie auferlegten Selektionsregeln in Teilchenwechselwirkungen suchen können.