Das Phantom nimmt Gestalt an

4. Juli 2012, 17:00 Uhr

Physiker haben ein neues Teilchen beobachtet. Es könnte das lang gesuchte Higgs sein. Die Ergebnisse sind bahnbrechend - und geeignet, eine neue Ära in der Physik einzuleiten. Von Lea Wolz

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So viel Applaus, so viel Euphorie und so viele rührende, aber auch humorvolle Momente gab es selten am Teilchenforschungszentrum Cern in Genf. Physiker aus aller Welt feiern einen Durchbruch bei der Suche nach dem Higgs-Boson. Sie haben ein neues Teilchen beobachtet, dessen Eigenschaften nahe legen, dass es sich um das sogenannte Gottesteilchen handelt. "Als Laie würde ich sagen, wir haben es", fasste Cern-Direktor Rolf Heuer die Ergebnisse zusammen. "Das ist ein historischer Meilenstein, aber wir befinden uns erst am Anfang."

Dabei hatte Heuer gleich zu Beginn die Lacher des Auditoriums auf seiner Seite, als er verkündete: Es ginge heute um ein bestimmtes Teilchen, dessen Namen er aber vergessen habe. Die Zurückhaltung war allerdings Programm: Trotz einer überwältigenden Datenlage zeigten sich die Forscher vorsichtig. Manch einer mag da vielleicht auch noch die Pleite um die angeblich überlichtschnellen Neutrinos im Hinterkopf gehabt haben - die auf ein fehlerhaftes Kabel zurückzuführen war.

Davon, dass sie das auch als Gottesteilchen bezeichnete Higgs entdeckt hätten, sprachen die Forscher heute jedenfalls nicht. Doch die Präsentation zeigte: Das mysteriöse Teilchen ist eingekreist - und es ist zumindest ein heißer Kandidat für das Higgs. "Es ist schwer, nicht aufgeregt zu sein, angesichts dieser Resultate", schwärmte Cern-Forschungsdirektor Sergio Bertolucci.

Einige schlaflose Nächte habe er bereits hinter sich, gestand auch Joe Incandela, Sprecher eines der beiden Projekte am Cern. Der Physiker präsentierte auf dem mit Spannung erwarteten Seminar die Daten, die am "CMS" Detektor des LHC ("Large Hadron Collider") gesammelt wurden - mit zitternder Stimme. Demnach zeigte sich in den Experimenten ein bis jetzt unbekanntes Teilchen mit einer Masse um die 125 Gigaelektronenvolt (GeV) - und damit genau in dem Bereich, in dem die Forscher das Higgs erwarten. "Es ist ein vorläufiges, aber ein sehr solides Ergebnis", sagte Incandela.

Higgs-ähnliches Teilchen gesichtet

Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei dem beobachteten Signal um einen statistischen Ausreißer handelt, geben die Forscher mit 4,9 Standardabweichungen an. Streng genommen bleiben sie damit knapp unter der 5-Sigma-Grenze, die in der Physik für einen sauberen wissenschaftlichen Nachweis gilt. Für die Ergebnisse gab es dennoch tosenden Applaus.

Die Ergebnisse am zweiten der beiden Detektoren, dem "Atlas"-Experiment, waren sogar noch vielversprechender, allerdings bei einer leicht höheren Masse. "Wir haben in unseren Daten Signale eines Teilchens mit einer 5-Sigma-Signifikanz im Bereich um 126 GeV registriert" sagte die Sprecherin des "Atlas"-Teams Fabiola Gianotti. Von einer "Entdeckung" will am Cern trotzdem noch niemand sprechen. Man habe ein Teilchen beobachtet, das konsistent mit dem lange gesuchten Higgs-Boson ist, meldet auch die Pressestelle.

Was für Laien kleinlich klingen mag, ist für Wissenschaftler nicht unbedeutend. Heißt es doch, dass sie noch weiter Daten sammeln müssen. Doch trotz dieser Einschränkung, waren die heute in Genf präsentierten Ergebnisse sensationell. Und sie verdeutlichten: Die Forscher befinden sich bei ihrer Suche nach dem Higgs-Teilchen auf der Zielgeraden.

Das Higgs-Teilchen gilt als das letzte noch unbekannte Teilchen im sogenannten Standardmodell der Physik. Es könnte erklären, wie Teilchen zu ihrer Masse kommen. Vorhergesagt hatte es der schottische Physiker Peter Higgs. Knapp 50 Jahre nachdem sein Aufsatz zu diesem Thema publiziert wurde, ist das Higgs nun "in Reichweite", wie es auf der Cern-Seite heißt.

"Es ist nahezu unglaublich, dass es noch zu meinen Lebzeiten beobachtet wurde", sagte ein sichtlich gerührter Peter Higgs auf der Konferenz. Der schottische Wissenschaftler konnte kaum die Tränen zurückhalten. Stellt sich heraus, dass es sich bei dem nun am Cern beobachteten Teilchen tatsächlich um das Higgs-Boson handelt, dürfte dem Physiker der Nobelpreis sicher sein.

Das Higgs und das Standardmodell Das Standardmodell der Physik beschreibt den Aufbau der Materie. Es enthält 12 Elementarteilchen und vier Grundkräfte oder fundamentale Wechselwirkungen. Doch ein entscheidendes Teilchen ist seit Jahrzehnten flüchtig: das Higgs-Boson. Das Teilchen, das nach dem schottischen Physiker Peter Higgs benannt ist, gilt als Beweis für die Existenz des sogenannten Higgs-Feldes. Dieses Feld soll das ganze Universum durchziehen und erklären, wie die Teilchen - und damit die Grundbausteine der Materie - überhaupt zu ihrer Masse kommen. Nach Annahme der Physiker werden Elementarteilchen abgebremst, wenn sie sich durch dieses Feld bewegen. Durch diese Wechselwirkung erhalten die Teilchen Masse. Dabei gilt: Je stärker sie mit dem Feld reagieren, desto massereicher sind sie. Die Entdeckung des Higgs würde das Standardmodell bestätigen.

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