Spiegelsymmetrien in Raum und Zeit auf dem Prüfstand

Etwa 30 Physiker aus sechs Nationen treffen sich vom 9. bis 11. Juni 2008 im Internationalen Wissenschaftsforum der Universität Heidelberg, um sich über kleinste Abweichungen von fundamentalen Symmetrien in der Natur auszutauschen.

Symmetrien sind eine in fast allen Bereichen der Naturwissenschaften unverzichtbare Grundlage zur Beschreibung von Naturphänomenen. Wen fesselt nicht die Schönheit vieler Dinge, von den Meisterwerken der Baukunst bis zum Bauplan der Lebewesen, die meist ihren tieferen Grund in Symmetrien hat? Richtig interessant wird es jedoch erst, wenn eine Symmetrie zumindest in einem Detail gebrochen ist: etwa durch die Ungleichheit der Fenster im Dogenpalast zu Venedig oder das Vorherrschen eines Drehsinns bei Schneckenhäusern.

Die Physikerinnen und Physiker, welche sich in Heidelberg treffen werden, interessieren sich für fundamentale Brechungen diskreter Symmetrien, die in den Naturgesetzen selbst verankert sind. Die diskreten Symmetrien, um welche sich der Workshop drehen wird, sind die räumliche Spiegelsymmetrie (Parität, P), sowie die Zeit- bzw. Bewegungsumkehrsymmetrie (T). Fährt man mit dem Auto an einer Schaufensterscheibe entlang, so kann man in dieser seinen Wagen beobachten, wie er, rechtsgesteuert, auf der linken Seite der Straße unterwegs ist. Dies wäre selbstverständlich auch in Wirklichkeit möglich, und gehört bekanntermaßen in England zum Alltag.

Die Realisierbarkeit der gespiegelten Version eines jeden Vorgangs erscheint selbstverständlich. In der mikroskopischen Welt der Elementarteilchen gibt es jedoch Reaktionen, deren spiegelsymmetrische Variante aller menschlichen Erfahrung nach nicht in der Natur vorkommt. Die Naturgesetze selbst brechen die Paritätssymmetrie.

Ähnliches gilt für die Zeitumkehrsymmetrie, die man sich leicht mit Hilfe einer rückwärts abgespielten Filmaufnahme des fahrenden Autos verdeutlicht. Was auf der Straße möglich, wenn auch aus anderen Gründen unwahrscheinlich ist, ist in der Welt der Teilchen zum Teil grundsätzlich unmöglich: Bestimmte, allerdings nur ganz wenige Prozesse existieren dort in ihrer rückwärts ablaufenden Form nicht. Heute weiß man, dass fast keine Grundlage unserer physikalischen Existenz, vor allem die Eigenschaften der Materiebausteine, aus welchen wir bestehen, ohne die Brechung dieser diskreten Symmetrien in den Naturgesetzen zu verstehen ist.

Der Workshop wird Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, welche sich der Verbesserung dieses Verständnisses verschrieben haben, zusammenführen, um ihre hochpräzisen Experimente und die Theorie der Symmetriebrechungen zu diskutieren. Die Organisatoren, welche der Universität Heidelberg, der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) Darmstadt sowie der Universität Groningen angehören, wünschen sich, dass insbesondere auch die jüngeren Teilnehmerinnen und Teilnehmer für ihre Forschungsarbeit profitieren werden, und danken den Sponsoren: Der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der GSI Darmstadt, der Universität Heidelberg, und insbesondere der Klaus Tschira-Stiftung Heidelberg, welche durch ihre großzügige Unterstützung das Treffen erst möglich gemacht haben.

Für Fragen stehen zur Verfügung:
Prof. Dr. Thomas Gasenzer
Tel. 06221 549416
T.Gasenzer@thphys.uni-heidelberg.de
Prof. Dr. Otto Nachtmann
Institut für Theoretische Physik der Universität Heidelberg, Philosophenweg 16, 69120 Heidelberg
Tel. 06221-549412
O.Nachtmann@thphys.uni-heidelberg.de
Dr. Ellen Peerenboom
Geschäftsführerin
Internationales Wissenschaftsforum der Universität Heidelberg
Hauptstraße 242, 69117 Heidelberg
Tel. 06221 543690, Fax 165896
iwh@uni-hd.de