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Das Atlas-Experiment im Bau
Das Atlas-Experiment im Bau (Bild: CERN)

Higgs-Boson

Keine Spur vom Gottesteilchen

Das Atlas-Experiment im Bau
Das Atlas-Experiment im Bau (Bild: CERN)

Das Cern stellt in dieser Woche auf einer Konferenz in Mumbai (Indien) erste Ergebnisse der LHC-Experimente Atlas und CMS vor. Ernüchternde Erkenntnis: Vom Higgs-Boson, dem sogenannten Gottesteilchen, gibt es bislang keine Spur.

Ein Beweis für die Existenz des Higgs-Bosons zu finden, ist eines der Hauptziele des Large Hadron Collider. Doch bislang konnte das sogenannte Gottesteilchen, das Materie Masse verleihen soll, nicht gefunden werden. Das Cern teilt mit: Die Ergebnisse von Atlas und CMS schließen mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 Prozent aus, dass ein Higgs-Teilchen im Bereich von 145 bis 466 Gigaelektronenvolt (GeV) existiert.

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Bereits 1960 hat der schottische Physiker Peter Higgs die Existenz des heute Higgs-Boson genannten Teilchens vorhergesagt. Entstehen soll es aus der Kollision von Protonen. Allerdings können die Wissenschaftler kaum darauf hoffen, das Teilchen selbst zu sehen. Da es für ein subatomares Teilchen sehr schwer ist - seine Masse könnte 100- bis 200-mal so groß sein wie die eines Protons -, ist es instabil und zerfällt in Bruchteilen von Sekunden. Atlas und CMS sollen aber seine Reste registrieren können: spezielle Muster aus Streifen und Spiralen. Doch bislang deuten die Ergebnisse eher auf das Gegenteil hin.

  • Lage des LHC und der vier Experimente bei Genf (Bild: CERN)
  • Supraleitende Magnete im Tunnel. Die Magnete krümmen den Teilchenstrahl (Foto: CERN)
  • In dem 27 km langen Tunel fahren die Techniker mit dem Fahrrad (Foto: CERN)
  • Test der Magnete (Foto: CERN)
  • Ein Magnet vor dem Einbau (Foto: CERN)
  • Ein Magnet wird in den Tunnel hinabgelassen (Foto: CERN)
  • Die ersten Magnete werden miteinander verbunden (Foto: CERN)
  • Teile des kryogensichen Systems des CERN (Foto: CERN)
  • Montage der supraleitenden Magnete (Foto: CERN)
  • Blick ins Kontrollzentrum, das Gehirn des CERN (Foto: CERN)
  • Das Experiment Atlas (Foto: CERN)
  • Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
  • Einer der Detektoren von Atlas (Foto: CERN)
  • Einbau von Elementen des Atlas-Experimentes (Foto: CERN)
  • Muon-Kammer des Atlas. Darin sollen der Weg und die Energie von Muonen registriert werden (Foto: CERN)
  • Kalorimeter von Atlas (Foto: CERN)
  • Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS kurz vor der Schließung (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment Alice mit geschlossenen ... (Foto: CERN)
  • ... und offenen Magnettüren (Foto: CERN)
  • Das Experiment Alice im Bau (Foto: CERN)
  • Der Muon-Spektrometer von Alice (Foto: CERN)
  • Spurendriftkammer  von Alice (Foto: CERN)
  • Die Kaverne des LHCb (Foto: CERN)
  • Die Kaverne des CMS im Bau (Foto: CERN)
  • Die Kaverne des Atlas im Bau (Foto: CERN)
  • Simuliertes Higgs-Ereignis: Ein Higgs-Boson entseht aus der Kollision zweier Protonen... (Bild: CERN)
  • ... und zerfällt in Sekundenbruchteilen in vier Muonen (Bild: CERN)
  • Aufbau des Atlas (Bild: CERN)
  • So könnte die Erzeugung eines Schwarzen Loches im Atlas-Experiment aussehen (Bild: CERN)
  • Schwarzes Loch im Atlas: Kritiker fürchten den Weltuntergang (Bild: CERN)
  • Simulation der Registrierung eines Z-Bosons im CMS (Bild: CERN)
  • Simulation der Entstehung und des Zerfalls eines Higgs-Teilchens im Experiment CMS (Bild: CERN)
  • Simulation der Kollision von Bleiionen in Alice (Bild: CERN)
  • Simulation der Kollision von Bleiionen in Alice (Bild: CERN)
  • Simulation eines Ereignisses im Experiment LHCb (Bild: CERN)
  • Rolf-Dieter Heuer, designierter Chef des CERN  (Foto: DESY)
Das Experiment Atlas (Foto: CERN)

Die Wissenschaftler messen dem Higgs-Boson eine große Bedeutung bei, lässt sich doch damit erklären, woher Elementarteilchen ihre Masse bekommen. "Wir haben ein mathematisches Gerüst in der Teilchenphysik, das die Wechselwirkung zwischen den Teilchen erklärt. Das funktioniert hervorragend, aber leider nur für masselose Teilchen. Wir wissen nun aber, dass Teilchen eine Masse haben und der Higgs-Mechanismus erklärt, wie Teilchen zu einer Masse kommen können. Der Higgs-Mechanismus beschreibt eine Wechselwirkung der Teilchen mit dem sogenannten Higgs-Feld. Dieses Feld erzeugt durch die Wechselwirkung mit sich selbst wieder ein Teilchen, das Higgs-Teilchen. Wenn wir das Higgs-Teilchen finden, dann wissen wir, dass es den Higgs-Mechanismus gibt und damit haben wir die Erklärung im Standardmodell für die Masse der Elementarteilchen", erklärt Rolf-Dieter Heuer im Gespräch mit dem Internetportal Welt der Physik. Heuer, ehemaliger Forschungsdirektor am Hamburger Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY), ist heute Generaldirektor des Cern.

Bislang geben die Ergebnisse des LHC Steven Hawking recht. Der bekannte Astrophysiker hatte 100 US-Dollar darauf gewettet, dass es nicht gelingen wird, das Higgs-Boson mit dem LHC nachzuweisen. Viele Forscher gingen davon aus, dass es mit dem LHC nur eine Frage der Zeit ist, bis ein Beweis für die Existenz des Higgs-Boson gefunden wird, da der Teilchenbeschleuniger deutlich höhere Energielevel erreicht als jeder seiner Vorgänger. "Ich denke, es wäre viel aufregender, wenn wir das Higgs nicht finden. Das zeigt dann, das etwas falsch ist und wir noch einmal nachdenken müssen", sagte Hawking 2008 der BBC.

Sergio Bertolucci, Forschungsleiter am Cern, argumentiert ähnlich: "Entdeckungen sind in den nächsten zwölf Monaten so gut wie sicher. Wenn das Higgs existiert, werden es die LHC-Experimente finden. Wenn es nicht existiert, wird ein Fehlen uns den Weg in eine neue Richtung der Physik weisen."

Bei den zuvor gefundenen Hinweisen auf Higgs-Boson handelt es sich nach aktuellem Stand um statistische Fluktuationen, was sich mit zunehmenden Daten weiter bestätigt.


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Lokster2k 05. Okt 2011

Ooohh...mussteste nach über 4 Wochen doch noch einen draufsetzen? Naja...mach du mal wie...

GodsBoss 05. Okt 2011

Du scheinst nur leider nicht zu verstehen, was das bedeutet. Ebenso einfach ist es, zu...

GodsBoss 31. Aug 2011

Völlig naive Sicht der Dinge: Wer glaubt, Arbeitsplätze schaffen sei was...

cicero 30. Aug 2011

Gott-sei-Dank wurde das Higgs-Boson nicht gefunden. Denn jetzt muss müssen die...

y.m.m.d. 29. Aug 2011

Ich meine, wer selbst geometrische Formen patentieren kann ;-)



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