Erste Sichtungen des Top-Quarks in Europa

27. Juli 2010 12:28
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    ilustration: cern

    Neulich am LHC in Genf: eine der möglichen Sichtungen des extrem raren Top-Quarks, das in weitere zwei Teilchen zerfällt.

Euphorie bei Teilchenphysik-Konferenz in Paris - Wettlauf bei der Jagd nach dem Higgs-Boson verlängert

Paris/Wien - Es ist die scheueste Spezies im Zoo der Teilchenphysiker, was unter anderem auch daran liegt, dass seine Lebenszeit nur ein Tausendstel einer Trilliardstelsekunde beträgt. Die Rede ist vom Top-Quark, das Forscher nun erstmals auch in Europa am Large Hadron Collider (LHC) in Genf beobachtet haben dürften.

Details der extrem raren Sichtung, die noch bestätigt werden muss, gaben Cern-Wissenschafter am Montag bei der Internationalen Konferenz für Teilchenphysik bekannt, die noch bis Mittwoch in Paris stattfindet. "Entsprechend groß ist hier die Aufbruchsstimmung", berichtet Christian Fabjan, Direktor des Instituts für Hochenergiephysik (Hephy) der ÖAW und viele Jahre führender Mitarbeiter am Cern hörbar euphorisiert von der Tagung. Immerhin hatte dort gerade Frankreichs Staatspräsident Nicolas Sarkozy eine Rede gehalten.

Milliarden von Kollisionen

Die Stimmung unter den Teilchenphysikern ist vor allem deshalb so gut, weil der LHC in den knapp vier Monaten nach seinem Neustart bereits eindrucksvolle Ergebnisse geliefert hat, wie Cern-Chef Ralf Heuer verlautbarte. Die Milliarden von Kollisionen, die seitdem in der größten Maschine der Welt stattfanden, hätten bis jetzt ein "Wiedersehen mit den alten Freunden aus der Teilchenwelt" gebracht, so Heuer.

Dazu gehört unter anderem das W- und das Z-Teilchen, die am Cern bereits vor fast 30 Jahren entdeckt worden waren. Diese und andere Wiederentdeckungen bedeuten, dass das Standardmodell (SM) der Teilchenphysik zu funktionieren scheint, mit dem die bekannten Elementarteilchen und Wechselwirkungen zwischen diesen beschrieben werden.

Eines dieser Teilchen ist eben das Top-Quark, das schwerste bekannte Elementarteilchen des SM. Es wurde erstmals 1995 am Tevatron bei Chicago nachgewiesen - und nun eben am LHC in neun Kandidaten am Atlas-Experiment und drei bis vier am CMS. Trotz der hohen Energie der Protonen im LHC (3500 Milliarden Volt) werden Paare dieser Teilchen nur einmal in 100 Millionen Wechselwirkungen erzeugt.

Die endgültige Bestätigung dieser Sichtungen ist dennoch nur eine Frage weniger Monate, so Fabjan. Dafür sei die etwa zehnfache Anzahl an Kandidaten nötig. Das sei leicht erreichbar, zumal die Detektoren ebenso reibungslos arbeiten wie die hochkomplexe Datenverarbeitung des LHC.

Die ersten Sichtungen des Top-Quarks am LHC sind nicht zuletzt deshalb so bedeutsam, weil das "sehr gute Vorzeichen für die Entdeckung neuer Teilchen sind", wie Wolfgang Adam erläutert, der Projektleiter der CMS-Analysegruppe am Hephy ist.

Mit diesen neuen Teilchen ist vor allem das Higgs-Boson gemeint. Das ist das letzte noch unentdeckte Teilchen, dessen Existenz vom SM vorausgesagt wird. Und weil es den anderen Teilchen ihre Masse verleiht, wird es auch gerne "Gottesteilchen" genannt.

Damit ist nun auch der Wettlauf mit dem US-amerikanischen Tevatron, der die letzten zehn Jahre der führende Teilchenbeschleuniger war, in seine finale Phase getreten. Dort ist man dem Higgs-Boson in den vergangenen Monaten näher gekommen und wird das Tevatron deshalb länger laufen lassen als geplant, weil man sich erhofft, doch noch vor dem LHC ans Ziel zu kommen.

"Action kommt nach Europa"

Für Fabjan ist das nicht ganz ausgeschlossen. Klar sei aber, dass die "Action in der Teilchenphysik mittelfristig zurück nach Europa kommt" und dem Fachgebiet nun großartige Jahre bevorstünden.

Das direkte Duell mit dem Tevatron läuft bis Anfang 2012, weil dann der LHC für rund 15 Monate abgeschaltet und für noch energiereichere Kollisionen vorbereitet wird. Wenn schon nicht das Higgs-Teilchen, so könnte bis dahin die Supersymmetrie experimentell bestätigt werden, meint Fabjan, der auch den weiteren LHC-Fahrplan verrät: 2016 wird es zu einem nächsten 15-monatigen "Aufrüsten" kommen. Das wiederholt sich 2020, und danach soll der LHC bis 2030 laufen.

Für danach wünschen sich die Physiker einen Linearbeschleuniger. Eine Bestellbitte hat Präsident Sarkozy gestern in Paris erhalten. (Klaus Taschwer/DER STANDARD, Printausgabe, 27. 7. 2010)

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nomad13
30.07.2010 18:18
Naja -eine gute PR Aktion halt

Es hat zwar in Genf viele sinnvolle Erneuerungen gegeben. ABER PR mässig muss aus guten Gründen das "nichtvorhandene" Higgs Boson verkauft werden - schliesslich hat man für so sinnlose Fantastereien wie LIGO schlappe $365 million Dollar 2002 ausgegeben und 2008 mehr als 200millionen dazugespendet.

Es wird also-Mehr oder weniger-Eine Begründung für dogmatisch Volltrunkene gesucht. Soll man etwa zugeben -dass man bei LIGO mittlerweile mehr als 500 millionen Dollar buchstäblich in den Sand gesetzt hat? NEIN -sicher nicht

PS: Es deutet vieles daraufhin -dass Gravi kein Feld darstellt (DM,RT und QT passen nicht ohne Grund seit 100 Jahren-noch immer nicht zusammen) sondern nur als eine Art Beschleunigungs Parameter angesehen werden kann.

hcl
31.07.2010 22:22

ART und QFT passen zwar (zumindest in der derzeitigen Ausformulierung) nicht zusammen, was aber absolut kein Hinweis darauf ist, daß die Gravitation keine Feldtheorie sei.
Und sollte die Gravitation keine Feldtheorie sein, dann legt das eher nahe, daß die anderen Wechselwirkungen auch keiner Feldtheorie genügen, als daß die Gravitation sich grundlegend anders verhält.

nomad13
03.08.2010 11:48

Weder CERN (Spersymmetrie,Higgs) noch LIGO(Graviwellen) werden irgendetwas finden

Denn der Materialismus in seiner jetzigen Form wird abgelöst. Mach wird aus den Köpfen verschwinden und Geometrische Grenzen-> die Teilchen festlegen - demzufolge Manifestationen als Integrationskonstanten zum Vorschein treten.

Früher wollten die Astrophysiker alles mit Ringen erklären - heute haben wir einen Teilchenzoo dessen Massen frei parametriert sind und Kraft - Materie sich lediglich in Spinzahl unterscheidet. CERN hätte schon das halbe Universum finden müssen - hätte ich nicht recht

yomellamo
31.07.2010 21:54

RT und QT --> Dirac gleichung (schon seit einigen jahrzehnten)

Prolet
28.07.2010 10:55
Hat das das F S 3 bewilligt?

Schließlich zertrümmert sowas die EM Theorie, nach der die Schwerkraft als sehr schache Kraft, zugegeben, genüber den elektrischen Wechselwirkungen, keine Bedeutung habe.

Mich wundert immer wieso ein schwerer EMagnet so weh tut, wenn er auf die Zehen fällt.

Alex M
28.07.2010 20:10
Dann erklären sie uns doch mal was hinter dem ...

... alltäglichen Phänomen Gravitation steckt?

Fleischsack, größtenteils aus Wasser
01.08.2010 16:11

Da bringt die Stringtheorie eine sehr schlüssige Theorie mit.

Prolet
29.07.2010 07:10
Was meinen Sie mit Phänomen?

Die Schwerkraft solle mit dem Higgsteilchen erklärt werden.

Alles ist Information - wenn diese Information nicht übertragen wird gibt es keine Masse, elektromagnetischen Kräfte oder Wechselwirkung.

Wir bestehen, atomar betrachtet, zu 99.99% aus Abstand zwischen den Atomteilchen.

Es muß also die Information dazwischen die Welt ausmachen!

hcl
31.07.2010 22:24

Nein, die Schwerkraft soll durch das Graviton erklärt werden. ;)

Alex M
29.07.2010 10:23
Was ich mit Phänomen meine?

Ganz einfach! Da gibt es etwas, dem wir alltäglich ausgesetzt sind. Wir können zwar "relativ" genau die Wirkung vorausberechnen, jedoch können wir immer noch nicht erklären warum diese Wirkung eintritt.

Ihre sog. "Information" könnten sie genauso als Gravitationsäther bezeichnen.

Die Hetze geben ein Forumsmitglied erinnert an die Inquisition. Nur weil es noch nicht in den Schulbüchern steht, heisst es noch lange nicht dass es falsch ist. Lasst mal endlich den FS3 in Ruhe.

Seine Theorien sind nicht abwegiger als die Suche nach einem Gottesteilchen. Zumindest scheint in seinem Kopf mehr "Information" zu stecken als in ihrem.

Nick Tameer
30.07.2010 00:44

"Lasst mal endlich den FS3 in Ruhe.

Seine Theorien sind nicht abwegiger als die Suche nach einem Gottesteilchen. Zumindest scheint in seinem Kopf mehr "Information" zu stecken als in ihrem."

Wenn er/es aufhört, meine Intelligenz zu beleidigen, lass ich ihn/es sofort in Ruhe.

Sie scheinen nicht zu verstehen, was hinter der Rede vom "Gottesteilchen" (eine etwas ironische, aber dennoch etwas zweifelhafte Bezeichnung) steckt und den Ausdruck recht wörtlich zu nehmen, was übrigens schon etwas über Sie aussagt. Dass in seinem Kopf viel Information steckt, bezweifele ich nicht, nur scheint es mit der elektrischen Datenverarbeitung per elektromagnetische Relais etwas zu hapern, weshalb mir ist der Output suboptimal vorkommt.

F S 3
01.08.2010 09:20
Als sonntägliche Vertretung des FS3 entschuldige ich mich hiemit in aller Form, falls das FS3 etwas in ihnen "beleidigt" haben sollte…

…Das gilt natürlich auch für die tiefergelegenen Teile ihrer Psyche, sowie besonders jenem Aspekt, den sie da oben entfernt gestreift haben und welcher knapp darunter - direkt neben ihrem Ironiezentrum- sitzen dürfte.

PS: Sie verwechseln wohl das was sie mit "ihrer Intelligenz" benannt haben mit *ihrem Informationsstand*.

yomellamo
29.07.2010 16:23

FS3s phantasierereien sind allerdings meisst sehr abwegig...

und vor allem haben FS3s ideechen ueberhaupt keine vorhersagekraft. Und das zeichnet ein gutes modell aus, es beschreibt die messwerte und sagt weitere vorher die dann in neuen experimenten gemessen werden.

her wig
29.07.2010 20:51

Na dann sollte man ihr diese Vorhersagekraft geben. Man muss ja nicht gleich in astronomischen Dimensionen beginnen, Plasma-Effekte gibt's ja auch dort wo man sie hervorrufen und messen kann. Dass die Vorhersage von solch dynamischen Phänomenen möglicherweise so schwierig ist wie beim Wetter, naja, das ist die Herausforderung, die Abzulehnen weil sie momentan zu schwer erscheint natürlich auch ok ist - aber das ist eine andere Form der Ablehnung als sie hier üblicherweise vorkommt.

yomellamo
29.07.2010 22:34

ich bitte FS3 schon seit jahren um irgendwelche vorhersagen die sich aus seinen ideenchen ableiten lassen... aber bisher wars immer nur leere Hose.

... ok, da war die vorhersage über LCROSS bei der hat FS3 aber vollkommen ins klo gegriffen.

her wig
30.07.2010 08:40

Ich dachte Sie sind ein Physiker, der sich also für sowas interessiert. Oder spulen Sie einfach nur das ab was sie gelernt hatten, und alles was Sie nicht gelernt hatten ist aufgrund dessen Unsinn und steht nur im Weg!?

metbaron
30.07.2010 11:58

und die Modelle von FS3 sind sehr leicht zu widerlegen: ein Bsp.: ich hab nach seinen Angaben mal ausgerechnet, wie viele Elektronen in der gesamten! Sonne enthalten sein müssten - ich kam auf 3,8 Elektronen - sagen wir 4, weil wir wollen ja nicht kleinlich sein, das ist aber, wie Sie auch zugeben werden, für einen Stern extrem wenig.

und bis jetzt hat FS3 mir noch nicht geantwortet, wo der Fehler in der Berechnung war oder wie man das erklären könnte.

Also...

F S 3
31.07.2010 18:27
:) Ah-schon wieder der Troll, der irgendwann einmal sogar vorgab, "Plasmaphysiker" zu sein. Auch hier irren sie sich scon wieder - oder sie schummeln, und versuchen so ihr ramponiertes Image wieder zusammenzukleistern…

…Sie erhielten sofort entsprechend Antwort-inklusive einer Erklärung, wieso sie aufgrund einer falschen Überlegung nicht korrekte Schlußfolgerungen ziehen. Siehe:

http://derstandard.at/plink/126... 9/16406455

Aber dies bloß zur Vollständigkeit.

Zu den anderen Ergüssen hier zu vermelden bliebe bloß noch die Feststellung, daß sich die meisten Mathematiker hier, die sich für "Physiker" halten mögen, mit Plasmaberschnungen heillos überfordert sind, weil sie das nicht so leicht mit dem PC ausrechen können.

Zu der endlosen Geschichte um das LHC hält das FS3 an seiner Vorhersage, daß die Geschichten um die Auffüllung des Teilchenzoos im rahmen des Standardmodells beliebig lange fortsetzbar ist.

Solange es halt jemand finanziert…

Nick Tameer
01.08.2010 11:35
Ach, sonst eher lebenslustigen Teilen meines Selbst wird es dabei wieder so blümerant leberwurstig:

" ... daß sich [sic] die meisten Mathematiker hier, die sich für "Physiker" halten mögen, mit Plasmaberschnungen heillos überfordert sind, weil sie das nicht so leicht mit dem PC ausrechen können."

Ich betrachte das jetzt mal als eine Information.

Nun aber hurtig, ich bitt', eine kleine Plasmaberechnung vom FS3 höchstselbst!

Oder muss ich das mehr als Herzensgießung eines plasmaliebenden Kleisterbruders verstehen, der zwar selbst (so direkt muss man das ja nicht zugeben) erst recht damit überfordert wäre, aber eben - dank häufiger Besuche in Plasmalaboratorien - echt Bescheid weiß und diesen Mathemato-Physikern hier mal den Spiegel ihrer Inkompetenz vorhält?

F S 3
01.08.2010 12:40
:) Baumeister, bleib doch bei deinen Leisten…

…und philosophiere weiter über alternierende Metren, Jamben, Trochäen, Daktylen und anapästische Hexameter bevor du in bekannt reversiv-griechisch-römischer Art versuchst, einen Ringkampf auf dir zu glitschigem Terrain zu initiieren.

Wie wärs zur Abwechslung mal mit einem flotten Drottkvaett der Skalden?

yomellamo
30.07.2010 09:46

Als physiker bin ich an neuen modellen interessiert die MEHR vorhersagen koennen als bisherige, ... "Modelle" die nichts vorhersagen koennen bezeichne ich als bla bla. Wobei man da auch noch unterscheiden muss zwischen spekulativen Modellen bei denen man zumindest was mathematisches lernt oder gewisse "was waere wenn"-fragen beantworten kann und irgendwann vielleicht doch einmal zu einer nachweisbaren vorhersage kommt und dem was FS3 von sich gibt. Nennen sie mir doch zumindest eine "Vorhersage" aus dem FS3-Blitzgottuniversum die ueberpruefbar ist und mit weniger annahmen mehr aussagen kann als die momentan besten modelle.

her wig
30.07.2010 12:14

Vor der Vorhersagbarkeit kommt die Erkennbarkeit. Ich kann z.B. das Wetter erkennen, wenn ich aus dem Fenster sehe. Bei einem Abendspaziergang lässt sich oft sogar ganz gut erahnen wie es morgen wird. Berechenbarkeit ist das keine, aber trotzdem würde ich nicht abstreiten dass es das Wetter gibt.

Und die Wetter-Simulationen, welche auf Vorhersagbarkeit abzielen, erreichen diese auch nicht wirklich. Und das, obwohl das Wetter kein Blitzgott-Phänomen ist (obwohl, schon auch, aber das ist eine andere Geschichte).

Jedenfalls ist das Vorhersage-Argument zwar wichtig wenn es um eine Modell-Qualität geht, aber aus der Abwesenheit eines vorhersagenden Modells lässt sich nicht auf die nicht-Existenz eines zugrundeliegenden Phänomens schliessen.

mikromalist
 
30.07.2010 10:27
Vorhersage?

Sie könnten einmal darüber grübeln, dass Unentscheidbarkeit mit Universalität zu tun hat (identisch ist)?
In einem System, welches irreduzibel im Hinblick auf Berechenbarkeit ist gibt es kein "predictive modellig" und damit keine Vorhersage mehr. In so einem System können sie universum-grosse Maschinen bauen, sie werden keine Struktur mehr erkennen.
Ich glaube, der Schlüssel liegt nicht in den Objekten, sondern im Prinzip "Berechenbarket".
In einem computational-universe erhalten Fragen, wie Chaos und Ordnung, Zufall, .... eine ganz andere Bedeutung?

Al Borland
31.07.2010 23:22

Hihi.

Beim Überfliegen kann man diese wirr aneinandergereihten Worte glatt für sinnvolle Sätze halten.

mikromalist
 
02.08.2010 08:52
Denkadler fliegen,

aber intellektuelle Bodenläufer?
(geben Sie mir 5 Seiten?)

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