Das Standardmodell könnte uns anlügen.
Eigentlich nicht im sachlichen Sinne, sondern in der Art und Weise, wie es die Dinge sortiert. Es behandelt Partikel wie unterschiedliche Objekte, die in ordentlichen Reihen angeordnet sind, ähnlich den Elementen in einem Periodensystem. Aber George Hobart, ein Forscher an der Universität Bristol, argumentiert, dass dieses Organigramm kaputt ist.
Es zerfällt gezielt aufgrund von Neutrinos.
Diese Partikel sind bekanntermaßen geisterhaft. Sie interagieren kaum mit irgendetwas. Sie ignorieren die Schwerkraft und die schwache Kernkraft größtenteils und schlüpfen durch die Materie, als ob sie gar nicht vorhanden wäre. Wir kennen ihre genaue Masse nicht, und der Higgs-Mechanismus, der normalerweise erklärt, warum andere Teilchen Gewicht haben, sagt dies für Neutrinos nicht voraus.
Das eigentliche Problem beginnt mit der Identität.
Das Standardmodell listet drei Neutrinos auf: das Elektron-Neutrino, das Myon-Neutrino und das Tau-Neutrino. Jedes hat einen schweren „großen Bruder“-Partner – das Elektron, das Myon bzw. das Tau.
Hier wird es seltsam. Ein Elektron bleibt ein Elektron. Es wandelt sich nicht spontan in ein Myon um. Die Physik verbietet es. Aber Neutrinos? Sie verändern den Geschmack. Ein Elektron-Neutrino kann während der Reise zufällig zu einem Myon-Neutrino werden. Sie tauschen die Plätze wie Kinder in einer Kantine.
„Wir haben keine Beweise dafür, dass die großen Väter in der Lage sind, horizontal zu wechseln. Aber aus irgendeinem Grund sind die Neutinos … sie dazu in der Lage.“
Hobart betrachtet das Raster des aktuellen Modells und sieht einen logischen Widerspruch. Wir kategorisieren Teilchen nach Masse und „Geschmack“, einer Eigenschaft, die die drei Arten von Neutrinos unterscheidet. Neutrinos verstoßen gegen beide Annahmen. Ihre Masse ist unklar. Ihr Geschmack ist instabil.
Hobart schlägt daher eine philosophische Überarbeitung vor.
Stop treating the neutrinos as separate entities. Behandeln Sie sie als Zeilen. Betrachten Sie sie als verschiedene Quantenzustände eines einzelnen, zugrunde liegenden Objekts. Es handelt sich nicht um drei verschiedene Bausteine. Es handelt sich lediglich um denselben Ziegelstein mit unterschiedlichen Seiten.
An der Mathematik ändert sich dadurch nichts.
Es verändert das Bild.
„Das ändert nichts an der Physik“, sagt Hobart. „Nehmen Sie lieber diese erstaunliche Theorie, die der Mensch seit fast einem Jahrhundert entwickelt, und versuchen Sie nun herauszufinden, wie diese eher philosophische Art zu interpretieren ist?“
Er stellte dies auf der Foundations of Physics-Konferenz vor. Es klingt akademisch. Es fühlt sich notwendig an.
Noel Swanson von der University of Delaware stimmt dem zu. Er hält unsere derzeitige Definition eines Teilchens für eine Idealisierung. Eine vorübergehende Annehmlichkeit.
„Es macht Sinn, Aufregung so zu kategorisieren, wie es das Standardmodell tut. Aber wenn man sie als grundlegendes Element der Natur betrachtet, ist das wahrscheinlich ein Fehler.“
Swanson vermutet, dass die Realität auf fundamentaler Ebene eher wie ein Feld aussieht. Teilchen sind in diesem Feld nur Wellen. Kategorisiert ja, aber nicht als separate Dinge.
Physik und Philosophie wohnen meist in getrennten Häusern. Sie kommen nicht oft vorbei.
Vielleicht ist es an der Zeit, an die Tür zu klopfen.
Wenn Sie seltsame Teilchen anders interpretieren, suchen Sie möglicherweise an neuen Orten nach Antworten. Wir wissen nicht, ob Neutrinos wirklich drei oder eins sind. Die Experimente laufen weiter.
Das Modell wartet.
