Das Deuteron ist einer der einfachsten Atomkerne, bestehend aus nur einem Proton und einem Neutron, was es aber nicht weniger geheimnisvoll macht. Ein internationales Forschungsteam, unter ihnen auch ein Freiburger, hat den Durchmesser des Deuterons gemessen und eine überraschende Entdeckung gemacht: Es ist deutlich kleiner als bisher angenommen. Das neue Messergebnis wird womöglich zu einer Anpassung der Rydbergkonstante führen.

Am Paul Scherrer Institut (PSI) hat ein internationales Team, zu dem auch ein Freiburger Forscher gehört, die aktuell präziseste Messung des Deuteron durchgeführt. Das Ergebnis ist sehr überraschend, weil der Durchmesser markant kleiner ist, als von anderen Forschungsgruppen bisher angenommen.
Es ist absolut unmöglich, dass das Deuteron zwei verschiedene Grössen hat. Also sucht die Wissenschaftsgemeinde nach Erklärungen, die die unterschiedlichen Werte wieder miteinander in Einklang bringt. Eine Aufgabe, die bei weitem noch nicht gelöst ist.

Eine Konstante der Physik muss wohl angepasst werden

Forschende aus der Schweiz, Deutschland, Frankreich, Portugal und Taiwan beteiligten sich an dieser Studie, die mit Laserspektroskopie durchgeführt wurde. Ihre neue Studie zur Deuterongrösse haben die Forschenden in der renommierten Fachzeitschrift Science veröffentlicht unter dem Titel «Laser spectroscopy of muonic deuterium».
Sollte sich tatsächlich herausstellen, dass die Wissenschaftler recht haben, so würde das bedeuten, dass die Rydbergkonstante minimal geändert werden muss. Dies hätte für viele Bereiche der Physik Konsequenzen und würde zu minimalen Korrekturen weiterer Naturkonstanten führen.

Die Mitteilung des Paul Scherrer Institut finden Sie hier

(Photo: Institut Paul Scherrer/A. Antognini et F. Reiser)