„Habe nun ach! Philosophie, Juristerei und Medizin, und leider auch Theologie! durchaus studiert mit heißem Bemühn. Da steh ich nun, ich armer Tor! und bin so klug als wie zuvor; heiße Magister, heiße Doktor gar, und ziehe schon an die zehen Jahr herauf, herab und quer und krumm meine Schüler an der Nase herum – und sehe, dass wir nichts wissen können!

Das will mir schier das Herz verbrennen!“ 

- Faust I, S. 354–365

Axion

Das Axion ist ein hypothetisches Elementarteilchen, das im Rahmen der Quantenchromodynamik zur Lösung der starken CP-Verletzung vorgeschlagen wurde.

CP-Symmetrie

Im Experiment lassen sich unerwartet kleine Dipolmomente bei Neutronen feststellen. Der Dipolmoment wird mit einem Winkelparameter Theta skaliert und ist sehr viel kleiner, als er der Theorie nach sein sollte. Hieraus erwächst u.a. das starke CP-Problem, über das Sie im oben verlinkten Aufsatz mehr erfahren. Eine Lösung für diese Kleinheit bietet uns die Peccei-Quinn-Theorie, um den Preis des nach einem amerikanischen Waschmittel benannten Axions.

Verweise

  • Axiom: Axiom klingt ähnlich wie Axion, sind aber zwei ganz verschiedene paar Stiefel.

  • Baryon: Baryonen sind jene fermionischen Elementarteilchen, deren Unterstruktur drei gebundene Quarks (Baryonen dementsprechend aus drei Antiquarks) ausmachen. Zusammen mit den Mesonen bilden sie die Familie der stark wechselwirkenden Teilchen, der Hadronen. Protonen und Neutronen sind die populärsten Baryonen

  • Dunkle Materie: Axionen werden neben Neutrinos, WIMPs etc. als heiße Anwärter auf die Lösung des Problems mit der Dunklen Materie gehandelt.

  • Masse: Mithilfe ein wenig Astrophysik lässt sich die Masse des Axions zwischen 10-6 und 10-3 eV eingrenzen. Damit handelt es sich bei ihm um ein sehr leichtes Teilchen, das aber ein Zünglein an der Waage sein und in Form kalter, Dunkler Materie ganz entscheidend zum Gesamtmasseinhalt des Universums beitragen könnte.

  • Pion: Sollte das Axion existieren, wird es dem Pion höchstwahrscheinlich sehr ähnlich sein.

  • Sonne: Möglicherweise werden Axionen im Inneren der Sonne erzeugt. Der Primakoff-Effekt erlaubt es den Axionen nämlich durch Oszillationen aus den Photonen im Sonneninneren zu entstehen. Wenn dem aber so ist, müssten die Axionen auch irgendwann aus der Sonne austreten, von der Sonne emittiert und von Axion-Helioskopen detektiert werden, was aber bisher nicht gelang.

  • Supernova: Daneben erwartet man auch aus anderen kosmischen Quellen Axione, aus Roten Riesen, Supernovae und generell aus Sternen etwa.

Stand: 2015

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