Physik-Nobelpreis für Vorhersage des Higgs-Teilchens

8. Oktober 2013, 11:13
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Favoritensieg in Stockholm: Die Theoretischen Physiker François Englert und Peter Higgs haben vor 49 Jahren das Higgs-Boson vorhergesagt - 2012 wurde seine Existenz experimentell bewiesen

Stockholm - Selten waren in der jüngeren Geschichte der Nobelpreise die Favoriten in der Kategorie Physik so eindeutig wie 2013: Die beiden Theoretischen Physiker Peter Higgs und François Englert galten spätestens seit Anfang Juli 2012 als die heißesten Kandidaten für die wichtigste Wissenschaftsauszeichnung der Welt, nachdem im Kernforschungszentrum Cern in Genf experimentell bestätigt worden war, was der Brite Higgs und der Belgier Englert vor mittlerweile 49 Jahren vorhergesagt hatten: wie nämlich Elementarteilchen ihre Masse erhalten.

"In diesem Sommer habe ich etwas entdeckt, das völlig nutzlos ist", schrieb der damals 35-jährige Peter Higgs an einen seiner Studenten. Sein zweiter Fachartikel, in dem Higgs 1964 seine Lösung der Frage präsentierte, war eineinhalb Seiten lang, hatte vier Gleichungen - und fiel bei den Gutachtern eines führenden europäischen Fachjournals durch.

Die heutige Entscheidung des Nobelpreiskomitees ist keine Überraschung. Sind doch die theoretischen Vorhersagen des Higgs-Bosons im vergangenen Jahr durch Experimente am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf (Schweiz) weitgehend bestätigt worden. Bereits im Mai dieses Jahres wurde Higgs, Englert und dem CERN der Prinz-von-Asturien-Preis dafür zuerkannt.

"Der Mechanismus ist ein zentraler Teil des Standardmodells der Teilchenphysik, das erklärt, wie die Welt aufgebaut ist", heißt es seitens des Komitees. "Der Preis wird in diesem Jahr für etwas sehr Kleines verliehen, das den ganzen Unterschied macht", so Staffan Normark, Ständiger Sekretär der Wissenschaftsakademie im Rahmen der Bekanntgabe.

Dieser "Unterschied" liegt darin, dass im derzeit gültigen Standardmodell der Materie die Teilchen ohne Higgs-Feld keine Masse hätten. Dieses Feld durchzieht nach Annahme der Physiker das Universum und ist unsichtbar wie ein Magnetfeld oder elektrische Felder. "Unser Universum scheint zwar leer, doch dieses Feld ist da. Wäre es nicht da gewesen, wären Elektronen und Quarks masselos, wie Lichtpartikel - die Photonen. Und wie Photonen, würden sie, wie es Einsteins Theorie vorhersagt, mit Lichtgeschwindigkeit durch das All rasen, ohne die Möglichkeit Atome oder Moleküle zu bilden", so das Nobelpreiskomitee.

Higgs war nicht erreichbar

Fast ein halbes Jahrhundert später gibt es dafür den Nobelpreis. Und wie um auf Nummer sicher zu gehen, war der schottische Physiker vor der um eine Stunde verspätete Preisverkündung für das Nobel-Komitee nicht erreichbar.

Erst rund zwei Stunden danach verbreitete die Universität Edinburgh ein Statement des Physikers: "Ich bin überwältigt, diesen Preis zu bekommen und danke der Königlichen Akademie in Schweden." Der mittlerweile 84-Jährige wollte in seiner Nachricht "auch all denjenigen gratulieren, die zur Entdeckung dieses neuen Teilchens beigetragen haben". Zudem verlieh er auch noch der Hoffnung Ausdruck, "dass diese Anerkennung für die Grundlagenforschung das Bewusstsein für den Wert des Forschens ins Blaue hinein schärft".

Etwas lakonischer fiel die erste Reaktion seines belgischen Fachkollegen François Englert aus, der unabhängig von Higgs fast zur gleichen Zeit auf eine ganz ähnliche Theorie gekommen war. Der 80-jährige Englert zeigte sich über die Preisverleihung immerhin "nicht unerfreut".

Das von den beiden vorhergesagte Teilchen spielt der gängigen Theorie zufolge eine zentrale Rolle bei der Entstehung des Universums. Das Partikel, das nach Peter Higgs benannt wurde, sorgt demnach dafür, dass alle Objekte eine Masse haben. Wissenschafter gehen davon aus, dass Teilchen in den ersten Milliardstelsekunden nach dem Urknall zunächst masselos mit Lichtgeschwindigkeit umhersausten.

Erst durch die Interaktion mit dem Higgs-Energiefeld bekamen sie Masse und konnten dadurch schließlich das Universum bilden - denn erst durch Masse und Schwerkraft entstanden Sonne, Planeten und schließlich das Leben. Das Higgs-Teilchen selbst lässt sich am ehesten als eine Art Fußabdruck des Higgs-Felds beschreiben - und galt lange als das noch fehlende Elementarteilchen, um das sogenannte Standardmodell zu vervollständigen.

Die Suche nach dem Teilchen begann erst in den 1980er-Jahren im Fermilab in den USA. In die heiße Phase trat die Fahndung aber erst 2010, als am europäischen Kernforschungszentrum Cern bei Genf der neue Beschleuniger LHC in Betrieb genommen wurde. Am 4. Juli 2012 wurde schließlich die Entdeckung des Higgs-Bosons verkündet.


Video: Die Verkündung des Physik-Nobelpreises 2013.

Auch am Cern wird gejubelt

Die Zuerkennung des Physik-Nobelpreises hat am Cern Begeisterung ausgelöst. Weit über 100 Forscher hatten sich im großen Foyer des Bürogebäudes versammelt und verfolgten live die Übertragung der Preisbekanntgabe, die sich eine gute Stunde verzögert hatte. Dass kein Mitarbeiter des Cern mitaufgeführt war, sieht die Teilchenphysikerin Kerstin Borras gelassen. "Es ist sehr schwierig, einen Cern-Wissenschafter herauszuheben."

Für Jochen Schieck, den neuen Direktor des Instituts für Hochenergiephysik der ÖAW, war klar, dass der Nobelpreis für die Higgs-Vorhersage in der Luft lag. Denn der Nachweis des Higgs-Bosons im vergangenen Jahr sei "sicher die herausragendste Entdeckung 2012 gewesen".

Ein wenig unklar erschien lediglich, wer dafür in Stockholm geehrt wird: Englert und Higgs, die das Teilchen 1964 vorhergesagt hatten? Oder die Forscher am Cern, die das Partikel nachgewiesen haben, deren Zahl aber in die Tausende geht? Mit der Vergabe an Higgs und Englert hat das Nobel-Komitee diese Frage einmal mehr gerecht beantwortet. (Klaus Taschwer, DER STANDARD, 9.10.2013)

  • Der britische Physiker Peter Higgs (rechts) und sein belgischer Kollege François Englert am 4. Juli 2012. An diesem Tag wurde die Existenz des Higgs-Bosons bestätigt, was den beiden nun den Nobelpreis eintrug.
    foto: reuters/denis balibouse

    Der britische Physiker Peter Higgs (rechts) und sein belgischer Kollege François Englert am 4. Juli 2012. An diesem Tag wurde die Existenz des Higgs-Bosons bestätigt, was den beiden nun den Nobelpreis eintrug.

  • Der frischgebackene Nobelpreisträger François Englert am Balkon seines Hauses in Brüssel. In einem ersten Telefoninterview sagte Englert auf die Frage, wie er sich als Nobelpreisträger fühle, es gehe ihm erwartungsgemäß nicht ganz schlecht. "Ich bin sehr, sehr glücklich über diese außerordentliche Anerkennung", fügte er hinzu.
    foto: reuters/yves herman

    Der frischgebackene Nobelpreisträger François Englert am Balkon seines Hauses in Brüssel. In einem ersten Telefoninterview sagte Englert auf die Frage, wie er sich als Nobelpreisträger fühle, es gehe ihm erwartungsgemäß nicht ganz schlecht. "Ich bin sehr, sehr glücklich über diese außerordentliche Anerkennung", fügte er hinzu.

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