Knockin' on Heaven's Door

9. Dezember 2011, 18:07 Uhr

Es ist das, was die Welt zusammenhält: Seit Jahren fahnden Physiker nach dem Higgs-Boson. Das Schweizer Cern-Institut will kommende Woche neue Informationen veröffentlichen, die lange Suche könnte beendet sein.

Elementarphysik, Higgs-Boson, Higgs-Teilchen, Physik

Die Jagd nach dem geheimnisvollen Higgs-Teilchen dauert bereits Jahrzehnte an©

Es fehlt nur noch ein Puzzleteil. Jahrzehntelang suchen Physiker bereits nach dem geheimnisvollen Higgs-Boson. Jenes auch "Gottesteilchen" genannte Partikel, das allen anderen Elementarteilchen seine Masse verleihen soll. Es ist das letzte fehlende Teil im Standardmodell der Elementarphysik.

Nun haben Wissenschaftler am Schweizer Forschungsinstitut Cern Fortschritte auf dem Weg zur Entdeckung des seit langem gesuchten Higgs-Teilchens verkündet. Neue Daten würden mit größerer Sicherheit als bisher zeigen, wo das theoretisch existierende Teilchen zu finden sein könnte. Die Entdeckung des Higgs-Bosons könnte helfen, die Ursprünge des Universums zu erklären. Die Daten sollen am kommenden Dienstag veröffentlicht werden, teilten die Cern-Physiker am Freitag mit. Tatsächlich bestätigte neue Erkenntnisse werde es aber erst im kommenden Jahr geben.

Letzte Lücke im Standardmodell der Teilchenphysik

Das Standardmodell der Teilchenphysik entschlüsselt den Aufbau sichtbarer Materie anhand von Elementarteilchen und der zwischen ihnen bestehenden Wechselwirkungen. Mathematische Gleichungen erklären, welche Kräfte zwischen den Teilchen wirken und welches Verhalten sich daraus ergibt - solange man davon ausgeht, dass die Teilchen keine Masse haben. Tatsächlich masselos sind jedoch nur Lichtteilchen und Gluonen. Um die Masse der anderen zu erklären, ist im Standardmodell das Higgs-Boson zwingend nötig.

Theoretisch vorhergesagt wurde das Higgs-Teilchen bereits Mitte der 60er-Jahre. Forschern ist es gelungen, seinen Massebereich immer weiter einzugrenzen. Doch eine direkte Beobachtung fehlt bis heute. Und so ist es auch möglich, dass das gesuchte Teilchen gar nicht existiert - oder ganz andere Eigenschaften hat, als die klassischen Gleichungen es vorhersagen. Damit würde zwar nicht die Welt zusammenbrechen, wohl aber das aufwändig konstruierte Standardmodell. Elementarphysiker müssten nach vollkommen neuen Ansätzen suchen.

Higgs-Boson müsste im Teilchenbeschleuniger entstehen

Mit seinem Large Hadron Collider betreibt das Cern-Institut den stärksten Teilchenbeschleuniger der Welt. Die ringförmige Anlage hat einen Umfang von fast 27 Kilometern und liegt rund 100 Meter unter der Erde. In ihren Kammern befinden sich vier Detektoren, darunter "Atlas" und "CMS". Allein Atlas ist 46 Meter lang, 25 Meter hoch und breit und 7000 Tonnen schwer.

Der Teilchenbeschleuniger beschleunigt Protonen mithilfe elektromagnetischer Felder. Fast mit Lichtgeschwindigkeit rasen mehrere Protonenstrahlen durch den Tunnel, die Teilchen werden an den Detektoren zur Kollision gebracht. Damit werden Bedingungen simuliert, wie sie vermutlich kurz nach dem Urknall herrschten, als alle bislang bekannten Partikel entstanden sind. Unter den künstlich erzeugten Teilchen müsste sich auch das Higgs-Boson verbergen. Es sollte anhand seines Zerfalls und der daraus rekonstruierbaren Masse erkennbar sein - wenn es sich an das Standardmodell der Elementarphysik hält.

Übernommen aus ... FTD zur Internetseite

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