"Ich möchte mich bei jedem hier bedanken, der an diesem großartigen Projekt beteiligt ist. Es ist unglaublich, dass ich das noch miterleben darf!"
Ein Augenblick, der sich bei jedem Teilchenforscher ins Gedächtnis eingebrannt haben dürfte: Es ist der 4. Juli 2012, und im Hörsaal des Cern nimmt Peter Higgs sichtlich gerührt die Ovationen der Fachwelt entgegen. Jahrzehnte zuvor hatte der heute 83-jährige Theoretiker ein neues Elementarteilchen postuliert – das Higgs. Ein Teilchen, das erklärt, warum Materie überhaupt Masse besitzt. Und seit dem 4. Juli steht mit einer für die Teilchenphysik ausreichenden Wahrscheinlichkeit fest: Der LHC, der stärkste Beschleuniger aller Zeiten, hat ein neues Teilchen entdeckt – ein Teilchen, das ganz so aussieht wie das Higgs. Ihrer Sache sicher allerdings waren sich die Forscher noch nicht, dazu hatten sie zu wenig Daten in der Hand. Seit Juli nun ist der LHC auf Hochtouren weitergelaufen und hat fleißig neue Daten gesammelt. Und jetzt präsentieren die Physiker ihre neuen Analysen. Das Ergebnis:
"Es wird immer klarer, dass es sich um tatsächlich um das Higgs handelt. Wir erzeugen dieses Teilchen, indem wir mit dem LHC Wasserstoffkerne aufeinander schießen. Allerdings ist das Higgs nicht stabil, sondern zerfällt sofort wieder in andere Teilchen. Es kann dabei auf verschiedene Weise zerfallen, etwa in Quarks, aber auch in Photonen, also Lichtteilchen. Wir haben zwar noch nicht alle dieser Zerfallsarten analysiert, aber doch einige. Und die Analysen bestätigen: Aller Wahrscheinlichkeit nach ist es das Higgs","
sagt Jonathan Butterworth vom University College London. Absolut sicher, dass es tatsächlich das Higgs ist, was der LHC da aufgespürt hat, können sich die Forscher zwar noch nicht sein. Aber die Gewissheit ist mit den neuen Daten weiter gestiegen. Das aber findet – so überraschend es klingen mag – nicht jeder Experte so richtig klasse.
""Viele Physiker hoffen, dass dieses neue Teilchen in Wirklichkeit nicht jenes Higgs ist, das unsere Theorie voraussagt, das sogenannte Standardmodell. Denn würden wir irgendwelche Abweichungen von der Theorie messen, wäre das extrem aufregend. Dann nämlich hätten wir die Chance, einige der großen, offenen Fragen der Teilchenphysik zu beantworten."
Wie hängen die Teilchen mit den Kräften zusammen, die zwischen ihnen wirken? Warum ist das Higgs ausgerechnet ungefähr so schwer wie ein Jod-Atom? Und was in aller Welt steckt hinter der ominösen dunklen Materie, die die Galaxien zusammenzuhalten scheint wie ein unsichtbarer Klebstoff? Fragen, die das Standardmodell partout nicht beantworten kann – weshalb sich die Physiker sehnlichst eine neue, eine umfassendere Theorie wünschen. Spekulationen, wie eine solche Theorie aussehen könnte, gibt es genug. Nur: Bislang gibt es dafür nicht die geringsten experimentellen Indizien. Würde sich nun das Higgs bei den Experimenten am LHC anders verhalten als vom Standardmodell vorausgesagt, würde es zum Beispiel deutlich öfter in Photonen zerfallen als im Standardmodell vorgesehen, wäre das ein durchaus schlagkräftiger Hinweis für eine neue Supertheorie. In der Tat scheinen einige der Messdaten vage auf solche verräterischen Abweichungen hinzudeuten. Und deshalb gibt Jonathan Butterworth die Hoffnung auch noch nicht auf.
"Wir haben noch nicht alle Zerfallsarten analysiert, die möglich sind. Vielleicht gelingt uns das schon in den kommenden Monaten, denn bis Weihnachten wird der LHC weiter Daten sammeln. Und es gibt durchaus noch die Chance, dabei etwas Überraschendes zu entdecken."
Das wird erst recht gelten, wenn der LHC Anfang 2015 mit neuem Schwung anläuft. Im kommenden Januar nämlich beginnt eine zweijährige Umbauphase. Dann wird der Superbeschleuniger so umgerüstet, dass er die Wasserstoffkerne mit nahezu doppelter Wucht aufeinander schießen kann. Und je höher die Wucht der Kollisionen, um so größer die Chance, neue, bislang unbekannte Teilchen zu entdecken. So wie es aussieht werden sich die Teilchenjäger also noch etwas gedulden müssen, bevor sie – vielleicht – neue Erfolge vermelden können.
Ein Augenblick, der sich bei jedem Teilchenforscher ins Gedächtnis eingebrannt haben dürfte: Es ist der 4. Juli 2012, und im Hörsaal des Cern nimmt Peter Higgs sichtlich gerührt die Ovationen der Fachwelt entgegen. Jahrzehnte zuvor hatte der heute 83-jährige Theoretiker ein neues Elementarteilchen postuliert – das Higgs. Ein Teilchen, das erklärt, warum Materie überhaupt Masse besitzt. Und seit dem 4. Juli steht mit einer für die Teilchenphysik ausreichenden Wahrscheinlichkeit fest: Der LHC, der stärkste Beschleuniger aller Zeiten, hat ein neues Teilchen entdeckt – ein Teilchen, das ganz so aussieht wie das Higgs. Ihrer Sache sicher allerdings waren sich die Forscher noch nicht, dazu hatten sie zu wenig Daten in der Hand. Seit Juli nun ist der LHC auf Hochtouren weitergelaufen und hat fleißig neue Daten gesammelt. Und jetzt präsentieren die Physiker ihre neuen Analysen. Das Ergebnis:
"Es wird immer klarer, dass es sich um tatsächlich um das Higgs handelt. Wir erzeugen dieses Teilchen, indem wir mit dem LHC Wasserstoffkerne aufeinander schießen. Allerdings ist das Higgs nicht stabil, sondern zerfällt sofort wieder in andere Teilchen. Es kann dabei auf verschiedene Weise zerfallen, etwa in Quarks, aber auch in Photonen, also Lichtteilchen. Wir haben zwar noch nicht alle dieser Zerfallsarten analysiert, aber doch einige. Und die Analysen bestätigen: Aller Wahrscheinlichkeit nach ist es das Higgs","
sagt Jonathan Butterworth vom University College London. Absolut sicher, dass es tatsächlich das Higgs ist, was der LHC da aufgespürt hat, können sich die Forscher zwar noch nicht sein. Aber die Gewissheit ist mit den neuen Daten weiter gestiegen. Das aber findet – so überraschend es klingen mag – nicht jeder Experte so richtig klasse.
""Viele Physiker hoffen, dass dieses neue Teilchen in Wirklichkeit nicht jenes Higgs ist, das unsere Theorie voraussagt, das sogenannte Standardmodell. Denn würden wir irgendwelche Abweichungen von der Theorie messen, wäre das extrem aufregend. Dann nämlich hätten wir die Chance, einige der großen, offenen Fragen der Teilchenphysik zu beantworten."
Wie hängen die Teilchen mit den Kräften zusammen, die zwischen ihnen wirken? Warum ist das Higgs ausgerechnet ungefähr so schwer wie ein Jod-Atom? Und was in aller Welt steckt hinter der ominösen dunklen Materie, die die Galaxien zusammenzuhalten scheint wie ein unsichtbarer Klebstoff? Fragen, die das Standardmodell partout nicht beantworten kann – weshalb sich die Physiker sehnlichst eine neue, eine umfassendere Theorie wünschen. Spekulationen, wie eine solche Theorie aussehen könnte, gibt es genug. Nur: Bislang gibt es dafür nicht die geringsten experimentellen Indizien. Würde sich nun das Higgs bei den Experimenten am LHC anders verhalten als vom Standardmodell vorausgesagt, würde es zum Beispiel deutlich öfter in Photonen zerfallen als im Standardmodell vorgesehen, wäre das ein durchaus schlagkräftiger Hinweis für eine neue Supertheorie. In der Tat scheinen einige der Messdaten vage auf solche verräterischen Abweichungen hinzudeuten. Und deshalb gibt Jonathan Butterworth die Hoffnung auch noch nicht auf.
"Wir haben noch nicht alle Zerfallsarten analysiert, die möglich sind. Vielleicht gelingt uns das schon in den kommenden Monaten, denn bis Weihnachten wird der LHC weiter Daten sammeln. Und es gibt durchaus noch die Chance, dabei etwas Überraschendes zu entdecken."
Das wird erst recht gelten, wenn der LHC Anfang 2015 mit neuem Schwung anläuft. Im kommenden Januar nämlich beginnt eine zweijährige Umbauphase. Dann wird der Superbeschleuniger so umgerüstet, dass er die Wasserstoffkerne mit nahezu doppelter Wucht aufeinander schießen kann. Und je höher die Wucht der Kollisionen, um so größer die Chance, neue, bislang unbekannte Teilchen zu entdecken. So wie es aussieht werden sich die Teilchenjäger also noch etwas gedulden müssen, bevor sie – vielleicht – neue Erfolge vermelden können.