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Zerfall von Antimaterie löst Physik-Rätsel: Warum die Beobachtung wichtig ist
Xueting Yang und sein Team vom Kernforschungszentrum CERN haben beim Zerfall von schweren, subatomaren Teilchen – sogenannten Baryonen – beobachtet, dass Materie und Antimaterie sich unterschiedlich verhalten. Die sogenannte CP-Verletzung ist zwar vor mehr als 60 Jahren theoretisch vorhergesagt worden – wurde aber bisher nie beobachtet. Das „starke CP-Problem“ gilt als eine der am meisten unterschätzten offenen Fragen der Physik.
Baryon – was?
Nach dem Bau der ersten Teilchendetektoren wurden zahlreiche neue Elementarteilchen gefunden – in den frühen 1960er Jahren war ihre Zahl auf über 400 angewachsen. Erst das seitdem entstandene und immer weiter ausgebaute Standardmodell der Teilchenphysik brachte wieder Ordnung in den Teilchenzoo, indem es erklärte, wie sich die neuen Teilchen durch elementare Bausteine zusammensetzen lassen.
Baryonen bestehen aus drei dieser elementaren Bausteine – den Quarks. Protonen und Neutronen, aus denen Atomkerne zusammengesetzt sind, sind typische Baryonen.
Wie funktioniert dieses Standardmodell?
Das Standardmodell geht davon aus, dass es nur einige, wenige Elementarteilchen gibt. Der gesamte Teilchenzoo ist aus diesen einfachen Grundbausteinen zusammengesetzt. Das Standardmodell erklärt, wie. Es zwei Familien von Grundbausteinen: Quarks und Leptonen. Aus Quarks und Leptonen sind Materie und Antimaterie zusammengesetzt.
Auf Quarks und Leptonen wirken jeweils spezifische Kräfte. Salopp gesagt ist das wie bei Superhelden, die ihre jeweiligen Superheldenkräfte haben. Auf Elektronen wirken zum Beispiel elektromagnetische Felder, auf Quarks die sogenannte starke Wechselwirkung und die elektromagnetische Wechselwirkung und so weiter. Auf das Neutrino hat nur die sogenannte schwache Wechselwirkung Einfluss.
Die Kräfte zwischen den Elementarteilchen werden durch den Austausch virtueller Teilchen, Bosonen genannt, vermittelt. Zu jeder spezifischen Kraft gehören jeweils spezifische Bosonen. Jedes Elementarteilchen tauscht ständig solche virtuellen Bosonen mit dem ihm umgebenden entsprechenden Feld aus.
Alles Quark(s)?
Quarks sind insofern bemerkenswert, als sie nie alleine auftreten, sondern zu zweit oder zu dritt. Sie sind zudem die einzigen Elementarteilchen, die keine ganzzahlige elektrische Ladung haben.
Es gibt sechs Arten von Quarks, die als „Flavours“ bezeichnet werden: up, down, charm, strange, top und bottom. Protonen und Neutronen sind aus Up- und Down-Quarks zusammengesetzt. Zusammengehalten werden Quarks von der erwähnten starken Wechselwirkung.
Symmetrie und Erhaltungssätze
Die meisten physikalischen Gleichungen sind auf die eine oder andere Weise „symmetrisch“ – auch wenn sich das zunächst mal ziemlich merkwürdig anhört. Es bedeutet, dass die Gleichungen sich nicht ändern, wenn man etwa das Koordinatensystem spiegelt oder dreht, das Vorzeichen einer elektrischen Ladung vertauscht oder den Verlauf der Zeit umdreht.
Die Mathematikerin Emmy Noether erkannte, dass jede dieser spezifischen Symmetrien mit einer sogenannten Erhaltungsgröße zusammenhängt. Sind Gleichungen bezüglich der Zeit symmetrisch, bleibt zum Beispiel die Energie des Gesamtsystems erhalten.
Je nach betrachteter Kraft gelten andere Symmetrien und damit Erhaltungssätze im Standardmodell. So muss zum Beispiel die Zahl der Leptonen erhalten bleiben. Weil bei dem Beta-Zerfall ein Lepton – das Elektron – entsteht, muss auch ein Antilepton bei dem Prozess frei werden: Das ist ein Antineutrino.
Antimaterie
Anti-Materie unterscheidet sich von gewöhnlicher Materie eigentlich nur in einer Quantenzahl – das Anti-Materie-Äquivalent eines Elektrons etwa ist ein Teilchen mit derselben Masse, demselben Spin, aber der entgegengesetzten Ladung: das Positron. Treffen Anti-Teilchen und Teilchen aufeinander, löschen sie sich gegenseitig unter Abgabe von Strahlungsenergie aus.
Eigentlich sollte das auch beim Urknall geschehen sein. Materie und Antimaterie hätten zu gleichen Teilen entstanden sein müssen – und einander komplett auslöschen müssen. Das Universum besteht jedoch aus Materie.
CP-Verletzung
CP-Symmetrie bezieht sich auf eine Vertauschung von Ladung und eine Spiegelung des Koordinatensystems. Wenn die Gleichungen einer Kernkraft sich nach diesen beiden Operationen nicht ändern, wird sie CP-invariant genannt.
Laut dem Standardmodell ist die starke Wechselwirkung, also die Kraft, die Quarks zusammenhält, nicht CP-invariant. Das bedeutet, dass Materie und Antimaterie sich beim Zerfall unterschiedlich verhalten müssten.
Kosmologische Modelle gehen davon aus, dass Materie und Antimaterie beim Urknall in gleichen Mengen entstanden sind, aber im heutigen Universum scheint Materie gegenüber Antimaterie zu dominieren. Dieses Ungleichgewicht wird vermutlich durch Unterschiede im Verhalten von Materie und Antimaterie verursacht: der CP-Verletzung.
Was bedeutet das nun?
Der theoretisch vorgesagte und jetzt beobachtete Unterschied zwischen Materie und Antimaterie bestätigt erst einmal das Standardmodell der Teilchenphysik. Aber er beantwortet nicht die Frage, warum nach dem Urknall nur Materie übrig geblieben zu sein scheint.
Und er wirft weitere Fragen auf: Zum Beispiel, warum es so schwierig ist, diese Asymmetrie zu beobachten, und warum sie mit so geringer Wahrscheinlichkeit auftritt. Denn die vom Standardmodell vorhergesagte CP-Verletzung ist um viele Größenordnungen zu gering, um die im Universum beobachtete Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie zu erklären.
Dies deutet auf die Existenz neuer Quellen der CP-Verletzung hin, die über die vom Standardmodell vorhergesagten hinausgehen. Die Suche nach diesen Quellen ist ein wichtiger Teil des LHC-Physikprogramms und soll an zukünftigen Teilchenbeschleunigern, die den LHC ablösen könnten, fortgesetzt werden.
Dieser Beitrag ist zuerst bei t3n.de erschienen.
(wst)
Künstliche Intelligenz
Lieferkettengesetz wird gelockert – Entlastung für Firmen
Unternehmen sollen künftiger weniger Berichte, etwa über die Einhaltung von Menschenrechtsstandards in ihren Lieferketten, abgeben müssen. Verstöße gegen Sorgfaltspflichten sollen künftig nur noch in schweren Fällen sanktioniert werden, wie aus einem Gesetzentwurf zum Lieferkettengesetz weiter hervorgeht, den das Bundeskabinett in Berlin beschlossen hat.
Vermieden würden durch EU- und deutsche Gesetzgebung entstehende „doppelte Berichtspflichten“. Dabei gelte das nationale Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz nahtlos weiter bis zur Ablösung durch ein Gesetz, das die europäische Lieferkettenrichtlinie (CSDDD) in nationales Recht überführt, so das Bundessozialministerium.
EU-Kommission will Lockerung
In der EU wird nach Ministeriums-Angaben derzeit über Änderungen an der CSDDD verhandelt. Im Februar hatte die EU-Kommission Vorschläge zur Auflockerung unterbreitet: Das Gesetz solle erst später greifen, nur noch ein Fünftel der derzeit vorgesehenen Unternehmen betreffen und weniger Informationspflichten enthalten. In seiner bisherigen Form geht das EU-Gesetz über die Anforderungen des deutschen Gesetzes hinaus.
Das seit 2023 geltende deutsche Lieferkettengesetz soll sicherstellen, dass bei Produkten, die im Ausland für den deutschen Markt hergestellt werden, bestimmte Arbeits- und Umweltstandards eingehalten werden. Unternehmen mussten regelmäßig einen Bericht über die Erfüllung dieser Sorgfaltspflichten veröffentlichen. Die nun auf den Weg gebrachte Entschärfung beruht auf Vorhaben aus dem Koalitionsvertrag zum Bürokratieabbau.
Kritik am Kabinettsbeschluss
Die im Kabinett auf den Weg gebrachten Neuregelungen stießen auf Kritik unterschiedlicher Seiten. Der Hauptgeschäftsführer der Bundesvereinigung der Deutschen Arbeitgeberverbände, Steffen Kampeter, sagte der Deutschen Presse-Agentur: „Statt das Lieferkettengesetz wie mehrfach versprochen abzuschaffen, wird es in seiner Belastungswirkung bestätigt.“ Der Menschenrechtsexperte Armin Paasch von der Hilfsorganisation Misereor hingegen kritisierte die Novelle als „völkerrechtlich unzulässigen Rückschritt beim Menschenrechtsschutz in der Wirtschaft“. Die Grünen werfen der schwarz-roten Koalition eine Verwässerung bisheriger Lieferketten-Regeln vor.
Arbeitsministerin Bärbel Bas (SPD) betonte: „Mit der Streichung der Berichtspflicht nach dem Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz setzen wir den Koalitionsvertrag zügig um, um Unternehmen weiter zu entlasten.“ Gleichzeitig lasse die Regierung beim Kampf gegen Kinder- und Zwangsarbeit sowie dem Schutz vor Arbeitsausbeutung nicht nach.
(axk)
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Sammelklage: 288 Millionen US-Verbraucher gegen Amazon.com
Amazon.com muss sich einer Sammelklage im Namen von 288 Millionen US-Konsumenten stellen, die über den Marketplace eingekauft haben. Der Marketplace ist jener Teil der Online-Handelsplattform, in dem nicht Amazon selbst, sondern Dritte Waren feilbieten. Die Verbraucheranwälte werfen dem Konzern vor, durch Preisknebelung und hohe Gebühren die Preise zu treiben und dadurch den Käufern zu schaden.
Amazon hat versucht, die Zulassung als Sammelklage zu verhindern, unter anderem mit dem Argument, die Klägergruppe sei zu groß, die Bestpreisklausel abgeschafft und das Rechenmodell der Kläger unbrauchbar, zudem würden Dritthändler aufgrund Amazons Bedingungen manchmal auch Preise senken. Das verfahrensführende US-Bundesbezirksgericht hat die Sammelklage dennoch genehmigt und die Klageschrift veröffentlicht.
Die Vorwürfe
Sie beschreibt Amazon.com als dominanten Online-Händler, der große Marktmacht nicht nur im amerikanischen Online-Handel an sich, sondern auch über die Dritthändler im Marketplace ausübe. Deren Gebühren habe Amazon in nur fünf Jahren schrittweise um insgesamt 42 Prozent erhöht. Von jedem Dollar, den Kunden im Marketplace ausgeben, landeten durchschnittlich 27 Cent bei dem Konzern, nicht beim eigentlichen Verkäufer. Dadurch sei der Marketplace für Amazon weitaus profitabler als das Geschäft mit selbst verkauften Waren, wo Amazon auf schmale Margen setze. Die Händler seien vom Marketplace abhängig, etwa die Hälfte erwirtschafte mehr als 80 Prozent ihres Umsatzes dort; das nutze Amazon zum eigenen Vorteil aus, was gegen Wettbewerbsrecht verstoße, konkret drei Bestimmungen des Bundesgesetzes Sherman Act.
Die hohen Marketplace-Gebühren müssten am Ende die Kunden tragen. Denn Amazons Bestpreisklauseln gängelten die Händler, sodass diese ihre Waren auf anderen, günstigeren Online-Plattformen oder eigenen Webshops nicht zu niedrigeren Preisen anbieten dürften. Das Ergebnis sei weniger Wettbewerb und allgemein höhere Preise, zum Nutzen Amazons, aber zum Nachteil der Kunden. Die Klage fordert Entschädigung für alle US-Verbraucher, die nach dem 25. Mai 2017 mindestens fünf Produkte über den Amazon.com-Marketplace gekauft haben.
Wirrwarr an Bestimmungen
Ob die Vorwürfe stimmen, muss sich im Hauptverfahren zeigen. Dafür haben die Kläger Geschworene beantragt. Aus Amazon nicht erfolgreicher Eingabe gegen die Zulassung als Sammelklage geht vor allem eines hervor: die Sache ist kompliziert. Denn es wirken eine Reihe von Vertragsklauseln für Marketplace-Händler zusammen.
Ursprünglich hat Amazon ihnen verboten, anderswo günstigere Preise aufzurufen als im Amazon-Marketplace. Diese grobe Bestpreisklausel (Price Parity Provision, PPP) hat der Konzern nach eigenen Angaben „selten durchgesetzt“ und im März 2019 in den USA aufgehoben. Auch in der EU wendet Amazon sie demnach EU nicht mehr an.
Unverändert in Kraft sind allerdings andere Bestimmungen, wie Select
Competitor – Featured Offer Disqualification (SC-FOD), Amazon Standards for Brands (ASB), Marketplace Fair Pricing Policy (MFPP) samt Atypical Pricing –
Featured Offer Disqualification (AP-FOD), etwas namens WCP sowie, seit November 2021 eine Clarification to the Seller Code of Conduct (SCC).
FOD und Co
Bei SC-FOD geht es um das „Featured Offer“, den entscheidenden Platz an der Sonne: Ruft ein Kunde die Webpage für ein bestimmtes, verfügbares Produkt auf, scheint ein Händler als Anbieter direkt auf, selbst wenn mehrere Händler das selbe Ding feilbieten. Nur wenige Kunden klicken sich zu den anderen Anbietern durch, entsprechend wichtig ist diese Einstufung. Verlangt ein Marketplacehändler allerdings einen höheren Preis als Amazon ihn in ausgewählten anderen Online-Geschäften (select ccompetitors) erspäht, wird er disqualifiziert. Seit 2022 versucht Amazon nach eigenen Angaben, zu verhindern, dass ein günstigeres Angebot desselben Händlers auf einer anderen Webseite zur Disqualifikation im Marketplace führt.
Einen ähnlichen Effekt hat die AP-FOD-Klausel, wo „atypische“ Preise zur Disqualifikation führen. Sie ist Teil von MFPP, was Wucher bekämpfen solle. Zu MFPP gehört offenbar auch WCP, dessen Erklärung in der veröffentlichten Eingabe geschwärzt ist.
Mit ASB konzentriert sich Amazon demnach auf ausgewählte Markenprodukte, deren Preise viele Verbraucher als Referenz für das allgemeine Preisniveau eines Geschäfts heranzögen. Ist so ein Produkt günstig, glaubt der Kunde, dass wohl auch alle anderen Produkte günstig seien. Wie ASB genau angewandt wird, erklärt Amazon nicht, führt aber aus, dies erfolge „nicht automatisch oder mechanisch“.
Der SCC verlange von Händlern „faires und ehrliches Verhalten“. Im November 2021 wurde der SCC verschärft, um unlautere Scheingeschäfte zu bekämpfen: Manche Händler hätten Dritte dafür bezahlt, bestimmte Produkte im Marketplace zu bestellen. Daraufhin konnten sie Lobhuldigungen über das Produkt posten; vor allem aber reagierten Amazons Algorithmen auf die Käufe und empfahlen das Angebot weiteren Verbrauchern, die dann den falschen Eindruck erhielten, zahlreiche Andere hätten das Ding zu einem bestimmten Preis erworben. Mit Preisparität zu anderen Online-Shops habe dieser Aspekt der SCC nichts zu tun, erklärt Amazon.
Klasse könnte schrumpfen
Die Klage stützt sich zusätzlich auf informelle Aussagen, Anleitungen und Maßnahmen von Amazon-Mitarbeitern. Dagegen wendet Amazon ein, dass es sich, wenn überhaupt, um Einzelfälle von Mitarbeitern handle, die entgegen ihres Trainings und der Richtlinien agiert hätten. Solche Fälle seien individuell zu klären und einer Sammelklage nicht zugänglich.
Das Gericht hat die Sammelklage dennoch zugelassen. Damit geht es für Amazon um Milliarden. Es kann allerdings sein, dass das Gericht im Laufe des weiteren Verfahrens Teile der Klasse ausschließt, sodass es am Ende vielleicht nicht um die ganzen 288 Millionen Verbraucher geht, oder dass die Klasse geteilt wird und dann um unterschiedlich hohe Forderungen prozessiert wird. Zudem kann Amazon Rechtsmittel gegen die Zulassung als Sammelklage erheben.
Das Verfahren heißt Elizabeth De Coster et al v Amazon.com und ist am US-Bundesbezirksgericht für den Westen des US-Bundesstaates Washington, wo Amazons Firmenzentrale liegt, unter dem Az. 2:21-cv-00693 anhängig.
(ds)
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Ungestört surfen mit Smartphone und Tablet
Die Nutzung von Webdiensten und Apps nervt auf dem Smartphone noch mehr als auf dem Rechner: Das kleine Display wird oft von Werbung eingenommen, die man nur schwer wegdrücken kann – wenn überhaupt. Und Empfehlungsalgorithmen sorgen dafür, dass man möglichst viel davon konsumiert. Im Hintergrund wird der Nutzer dabei ungewollt von Trackern bespitzelt, deren Einsatz er über komplizierte Cookie-Banner auch noch selbst genehmigen muss.
Doch dagegen gibt es bewährte Mittel: Inzwischen funktionieren viele der Antiwerbe- und Antitracking-Maßnahmen, die Sie vom Rechner kennen, auch auf Ihrem Smartphone und Tablet mit Android oder iOS. Das spart nicht nur Zeit, sondern vor allem auch Nerven.
- Werbung, Cookie-Banner & Co. sind auf dem Smartphone besonders lästig.
- Aber auch davon können Sie das meiste mit passenden Browsern und Add-ons loswerden.
- Auch YouTube und Social Media können Sie künftig störungsfrei genießen.
Der Weg in eine bessere, ungestörte Surfwelt beginnt mit der Wahl des Browsers. Bei Mobilgeräten ist die Situation etwas komplizierter als am Rechner, auch wenn es viele der von dort bekannten Browser für Android und iOS gibt. Diese Apps haben jedoch oft einen eingeschränkten Funktionsumfang und weniger Anpassungsmöglichkeiten. Beim Thema Add-ons zum Beispiel lässt Google seine mobilen Chrome-Nutzer seit jeher im Regen stehen, die Installation eines Adblockers fällt für sie flach. Apple-Nutzer können Safari seit iOS 15 und iPadOS 15 zwar um Erweiterungen ergänzen; die müssen aber über den App Store verteilt und somit von Apple abgesegnet werden. Entsprechend klein ist die Auswahl, zudem sind viele bekannte Erweiterungen im Apple App Store kostenpflichtig.
Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Ungestört surfen mit Smartphone und Tablet“.
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