Verlockende Hinweise auf Higgs-Teilchen

25. Juli 2011, 19:12
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In Grenoble trifft sich dieser Tage die Elite der Teilchenphysiker - Neue Ergebnisse aus dem Large Hadron Collider deuten auf das gesuchte Higgs-Teilchen hin - Noch aber sind die Resultate nicht "sicher" genug

Grenoble/Wien - "Ich bin aufgeregt", gesteht Guido Tonelli. "Wir arbeiten nun seit 20 Jahren daran, und in ein paar Monaten werden wir die Antwort wissen." Tonelli ist Sprecher des CMS-Experiments am Large Hadron Collider (LHC) des Europäischen Zentrums für Teilchenphysik (Cern) in Genf. Und die Rede ist vom Higgs-Teilchen, zu dessen Existenzbeweis der LHC, der größte Teilchenbeschleuniger der Welt, unter anderem gebaut wurde.

Das heftig gesuchte Elementarteilchen war bereits im Jahr 1964 von mehreren Physikern nahezu gleichzeitig vorhergesagt worden. Weil der Brite Peter Higgs knapp der erste war, wurde es nach ihm benannt. Warum das Teilchen so begehrt ist, ist leicht erklärt und auch doch wieder nicht: Es wäre Teil jenes Mechanismus oder Feldes, der allen anderen Teilchen Masse verleiht.

Nun scheinen frische Daten aus zwei Experimenten tatsächlich auf diesen theoretischen Eckpfeiler des sogenannten Standardmodells hinzudeuten, auch wenn die Physiker diese Spuren bis jetzt bloß als "Exzess-Events", also als ungewöhnliche "Ereignisüberschüsse" bezeichnen. "Ich würde sie verlockend nennen", präzisiert US-Physiker Matthew Strasser von der Rutgers Universität in New Jersey im Hinblick auf die Existenz des Higgs-Teilchens.

Tatsache ist, dass am LHC sowohl das Atlas- wie auch das CMS-Experiment eine ungewöhnliche Häufigkeit von leichteren Teilchen im Massebereich von 130 bis 145 Giga-Elektronenvolt (GeV) registriert. (Masse und Energie sind für die Physiker dank Einsteins E=MC2 austauschbar.) Umgekehrt scheint es für das Higgs-Boson immer weniger Bereiche zu geben, "sich zu verstecken", wie Cern-Direktor Rolf-Dieter Heuer erklärt. So kann seine Existenz im Bereich von 145 bis 480 GeV mit einer 90-prozentigen Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden.

Vorsicht ist dennoch angebracht: Das gefundene Signal könnte sich trotz der insgesamt 100 Billionen Teilchenkollisionen bis Ende Juni als zufällig herausstellen. Deshalb sind Billionen weiterer Kollisionen nötig, um das Signal zu bestätigen. Und genau das läuft am LHC gerade prächtig.

Eine gewisse Bestätigung für den auf das Higgs-Teilchen hindeutenden Ereignisüberschuss bei 140 GeV kam inzwischen von den US-Kollegen am Tevatron bei Chicago. Mehr wird man dann im August bei der nächsten Konferenz in Mumbai wissen, wo die Daten von Atlas und CMS kombiniert werden sollen. (tasch, DER STANDARD, Print-Ausgabe, 26. Juli 2011)

  • Simulation des Zerfalls eines Higgs-Bosons - so das gesuchte Elementarteilchen denn überhaupt existiert. Teilchenphysiker geben sich überzeugt, dass sie in den nächsten Monaten die Antwort wissen werden.
    illustration: cern

    Simulation des Zerfalls eines Higgs-Bosons - so das gesuchte Elementarteilchen denn überhaupt existiert. Teilchenphysiker geben sich überzeugt, dass sie in den nächsten Monaten die Antwort wissen werden.

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