Keine Tatsache mehr

Die Naturgesetze behandeln einen Vorgang und sein Spiegelbild immer identisch.

Was wir heute wissen

Die schwache Wechselwirkung – die unter anderem am radioaktiven Betazerfall beteiligt ist – behandelt einen Vorgang und sein Spiegelbild nicht immer gleich. Bei schwachen Zerfällen kann die Natur zwischen links und rechts unterscheiden. Elektromagnetische und starke Wechselwirkungen erhalten diese Spiegelsymmetrie dagegen.

Warum sich das änderte

Physiker hatten angenommen, dass Spiegelsymmetrie, also Parität, ein allgemeines Naturgesetz sei. 1956 bemerkten Lee und Yang, dass sie bei schwachen Wechselwirkungen noch nie direkt geprüft worden war. Chien-Shiung Wu und ihr Team testeten daraufhin den Betazerfall von Cobalt-60 und fanden eine eindeutige Links-Rechts-Asymmetrie.

Status
Widerlegt
Kategorie
Physik
Akzeptiert für
≈32 Jahre
Ungefähr akzeptiert
1920er-Jahre bis 1956
Ungefähr geändert
1956 bis 1957

Man kann sich Parität mit einem Spiegel vorstellen. Würde man ein physikalisches Experiment spiegelverkehrt aufbauen, sollte es nach dem Paritätsprinzip denselben Naturgesetzen folgen. Die Natur dürfte also keine eingebaute Vorliebe für links oder rechts haben.

Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts hatte diese Symmetrie so zuverlässig funktioniert, dass Physiker die Erhaltung der Parität als fundamentales Gesetz betrachteten. 1956 bemerkten Tsung-Dao Lee und Chen-Ning Yang jedoch eine Lücke: Für elektromagnetische und starke Wechselwirkungen war die Parität gut geprüft, für die schwache Wechselwirkung, die am radioaktiven Betazerfall beteiligt ist, dagegen nicht.

Chien-Shiung Wu und ihre Mitarbeiter führten den entscheidenden Test mit Cobalt-60 durch. Sie richteten die radioaktiven Atomkerne aus und maßen, in welche Richtungen beim Betazerfall Elektronen ausgesendet wurden. Wäre die Parität erhalten, müsste die gespiegelte Anordnung gleich wahrscheinlich sein. Das war nicht der Fall.

Die schwache Wechselwirkung unterscheidet tatsächlich zwischen links und rechts. Damit wurde die Parität nicht bedeutungslos: Elektromagnetische und starke Wechselwirkungen erhalten sie weiterhin mit sehr hoher Genauigkeit. Aufgegeben werden musste nur die Annahme, dass Spiegelsymmetrie für jede fundamentale Wechselwirkung gilt.

Evidenz

Quellen und was sie belegen

Frühere Auffassung

Historischer Kontext

  • Physics History October 1956American Physical Society

    Beschreibt Lee und Yangs Infragestellung der Parität sowie Wus Experiment, das eine Paritätsverletzung nachwies.

Aktuelle Evidenz

  • Cracks in the MirrorAmerican Physical Society

    Schildert die rasche experimentelle Bestätigung, dass schwache Zerfälle die Spiegelsymmetrie verletzen.

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