Hallo Stefan,
Wenn man einen Cobalt60-Kern einem Magnetfeld (Richtung egal)
aussetzt, emittiert er durch Beta-Zerfall Elektronen
vorzugsweise in die Richtung entgegen seines Kerndrehimpulses.
[…]
Ganz geschnackelt habe ich das jetzt noch nicht, wie man
eindeutig die Richtung links „erzeugen“ kann,
wenn Du dasselbe tun willst wie Madame Wu, die 1957 als erste experimentell nachwies, daß die schwache Wechselwirkung die Parität verletzt, dann gehe folgendermaßen vor:
Nimm Atome des Nuklids Kobalt 60 und kühle sie bis fast auf den absoluten Nullpunkt ab. Richte ihre Kernspins mit Hilfe einer Magnetspule aus. Zähle die Elektronen, die von den beiden Enden der Achse ausgesendet werden (Kobalt 60 unterliegt dem Betazerfall). An einem Ende wirst Du etwas mehr Elektronen registrieren. Es ist dasjenige Ende, das wir das „südliche“ nennen. Jetzt weißt Du, wie herum das Magnetfeld, mit dem Du die Kobaltkerne ausgerichtet hast, gepolt ist, d. h. welcher Pol der Nord- und welcher der Südpol ist. Bring eine Magnetnadel in dieses Feld, guck Dir an, wie sie sich ausrichtet, und male ihren Nordpol schwarz an (ist bei Kompaßnadeln so üblich). Bring die Nadel über einen Draht, in dem ein elektrischer Strom von Dir weg fließt. Der Nordpol der Nadel wird in eine bestimmte Richtung weisen. Diese Richtung nennen wir „links“.
Wesentlich bei diesem Experiment ist, daß daran die schwache Wechselwirkung (in Form des Betazerfalls) beteiligt ist, welche eine „Händigkeit“ aufweist. Es beweist letztlich, daß die Richtungen „rechts“ und „links“ in der Natur nicht völlig gleichberechtigt sind. Übrigens war das Ergebnis dieses Experiments in der damaligen physikalischen Fachwelt eine ziemliche Sensation, weil sich nur die wenigsten vorzustellen vermochten, daß es einen echten Unterschied zwischen rechts und links geben könnte, und die Theoretiker Lee und Yang, die auf die ausgefallene Idee gekommen waren, die schwache Wechselwirkung auf diese „unglaubliche“ Eigenschaft zu testen, erhielten dafür den Nobelpreis. Die elektromagnetische Wechselwirkung ist dagegen rechts-links-symmetrisch, d. h. wenn Du nur Mittel benutzt, die auf der elektromagnetischen Wechselwirkung (= alles rund um elektrische Ströme und Magnete) beruhen, kannst Du unmöglich herausfinden, wo ein Magnet seinen Nord- und Südpol hat, ohne zu wissen, wo rechts und links sind, und umgekehrt (nein, daß Erdmagnetfeld als Referenz heranziehen geht nicht, denn Du bist auf einem Planeten in einer fernen Galaxie notgelandet).
Könntest du mir eventuell eine Literaturempfehlung (Bücher
oder Web) geben, an der ich mir die Sache mit dem Beta-Zerfall
noch mal genauer durchlesen kann? Meine erste Websuche zu dem
Thema war nämlich gerade noch nicht ganz so erfolgreich.
Da kann ich Dir nur den Tip geben, das fantastische Buch „Unsere gespiegelte Welt“ von Martin Gardner zu lesen (Ullstein, ca. 1982). Wenn Du Dich für das Thema interessierst, wirst Du die Lektüre nicht bereuen, das verspreche ist Dir. Keine Angst, das Teil ist kein trockener Schinken, sondern superverständlich geschrieben und aufregender als ein Krimi.
Mit freundlichen Gruß
Martin