Eine große Entdeckung
Lange wurde danach gesucht, jetzt könnte es entdeckt worden sein: Das Higgs-Teilchen. Das haben heute Experten am europäischen Forschungszentrum CERN in Genf bekannt gegeben. An der Suche beteiligt waren auch Physiker der Universität Würzburg.
In den vergangenen Tagen war in den Medien schon viel darüber spekuliert worden: Haben Wissenschaftler am europäischen Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik CERN in Genf das Higgs-Teilchen gefunden? Das Teilchen war dringend gesucht worden, ohne seine Existenz wäre das Standardmodell der heutigen Teilchenphysik bedroht gewesen.
Im weltweit größten Teilchenbeschleuniger, dem Large Hadron Collider (LHC), haben die Wissenschaftler dafür Protonen aufeinanderprallen lassen, die zuvor fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt worden waren. Bei den Kollisionen entstehen Elementarteilchen, die schon im frühen Universum existiert und den Aufbau der Materie und die Entwicklung des Universums bestimmt haben. Die Forscher aus aller Welt gewinnen so am LHC seit über zwei Jahren Unmengen von Daten.
Neues Teilchen entdeckt
Wie das CERN heute bekannt gab, zeigen sich in diesen Daten Spuren des Higgs-Teilchens. „Bei einer Masse von etwa 125 Giga-Elektronvolt sehen die Experimente in den Messdaten ein neues Teilchen, das das lange gesuchte Higgs-Teilchen sein könnte“, erklärt Professor Thomas Trefzger.
Trefzger ist Physiker an der Universität Würzburg. Er und sein Kollege Raimund Ströhmer arbeiten mit an einem der CERN-Experimente: Sie und ihre Teams sind am ATLAS-Experiment beteiligt – zusammen mit rund 400 Wissenschaftlern aus 13 Universitäten in Deutschland, dem DESY in Hamburg sowie dem Max-Planck-Institut in München.
Ströhmer und Trefzger kennen das ATLAS-Projekt von Grund auf. Beide haben mehr als zehn Jahre beim Aufbau des Detektors zum Nachweis von Myonen und bei der Vorbereitung der Datengewinnung mitgearbeitet. Inzwischen liegt ihr Schwerpunkt auf der Datenanalyse. Die Würzburger Physiker befassen sich aber auch mit der Verbesserung des Detektors. Schon in drei Jahren sollen einige Komponenten ausgetauscht werden.
Wie Trefzger sagt, können die Daten nicht durch „Fluktuationen des Untergrunds“ erklärt werden. Die Wahrscheinlichkeit dafür sei kleiner als 1 zu einer Million. „Manches spricht dafür, dass es sich tatsächlich um das Higgs-Teilchen handelt“, so Trefzger. Allerdings seien nun weitere Messdaten und Untersuchungen notwendig, um zu entscheiden, ob es sich tatsächlich um das Higgs-Teilchen handelt, oder ob man gar etwas gänzlich Unerwartetem auf der Spur ist. Sicher sei auf jeden Fall: „Beides sind große Entdeckungen.“
Standardmodell und Higgs-Teilchen
In den vergangenen Jahrzehnten haben die Physiker ein Modell entwickelt, das die Bausteine der Materie und ihre Kräfte hervorragend beschreibt. Es wird heute das Standardmodell der Teilchenphysik genannt. Allerdings hat dieses Modell eine Schwachstelle: Die Austauschteilchen, die die Kräfte vermitteln, wie beispielsweise das Photon, müssen masselos sein. Doch Experimente zeigen eindeutig, dass die Austauschteilchen der schwachen Kraft dies widerlegen.
Um diesen Widerspruch aufzulösen, führten Peter Higgs und andere 1964 ein neues Feld, das heute als Higgs-Feld bezeichnet wird, ein, welches das ganze Universum durchdringt und den Teilchen ihre Masse verleihen soll. Nach dem mit dem Higgs-Feld verbundenen Teilchen, dem Higgs-Boson, wird seither intensiv gesucht.
Kontakt
Prof. Dr. Thomas Trefzger, T (0931) 31-85787
trefzger@physik.uni-wuerzburg.de
Prof. Dr. Raimund Ströhmer, T (0931) 31-80977
stroehmer@physik.uni-wuerzburg.de
Link
Zur Homepage des ATLAS-Experiments
