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Erfolg bei Suche nach Higgs-Teilchen : „Eine wissenschaftliche Sensation“

Die Grafik einer Proton-Proton-Kollision im Experiment stellt die zu erwarteten Charakteristiken zweier hochenergetischer Photonen beim Zerfall des Higgs-Bosons, des sogenannten Gottesteilchens, dar. Bild: dapd

Wissenschaftler im Teilchenforschungszentrum Cern in Genf glauben, das jahrzehntelang gesuchte Higgs-Teilchen gefunden zu haben. Monatelang war im weltgrößten Teilchenbeschleuniger danach gefahndet worden – jetzt liegen die bahnbrechenden Ergebnisse vor.

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          Selten waren die Erwartungen am europäischen Forschungszentrums Cern bei Genf, dem Mekka der Teilchenphysik, so groß wie an diesem Mittwoch morgen. Alle drängten in den großen Hörsaal und wollten dem Seminar beiwohnen, zu dem der Generaldirektor des Cern, Rolf-Dieter Heuer, eingeladen hatte. Im Hörsaal saßen viele Veteranen des Cern, darunter Peter Higgs, der eigens aus Edinburgh angereist war. Der mittlerweile emeritierte Physikprofessor hatte vor fünfzig Jahren ein Teilchen postuliert, nach dem die Teilchenphysiker beiderseits des Atlantiks nun schon seit geraumer Zeit fieberhaft suchen.

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Viele Wissenschaftler hofften, dass heute endlich der Tag der Wahrheit für jenes Teilchen namens Higgs-Boson gekommen sei, das seit fünfzig Jahren auf der Fahndungsliste der Physiker steht. Schließlich sind die experimentellen Voraussetzungen für einen Nachweis des Higgs-Teilchens noch nie so optimal gewesen, wie in den vergangenen drei Monaten. So hat man im April die Energie und die Intensität der Protonenstrahlen im großen Teilchenbeschleuniger des Cern, im „Large Hadron Collider“ (LHC), gegenüber dem Vorjahr noch einmal kräftig erhöht. Bis Ende Juni konnten die Physiker der beiden LHC-Experimente, Atlas und CMS, mehr Daten sammeln, als während des ganzen vergangenen Jahres über produziert wurden. Und die Erwartungen wurden nicht enttäuscht.

          „Wir haben ein neues bislang unbekanntes Teilchen entdeckt, das ein Boson ist und eine Masse von 125 Milliarden Elektronenvolt (Gigaelektronenvolt, GeV) besitzt, wie wir es für das Higgs erwarten“ , sagte Joe Incandela, Sprecher des CMS-Experiments, stellvertretend für die vielen Kollegen, die die präsentierten Daten gemessen und analysiert haben. Und auch Fabiola Gianotti, Sprecherin der Gruppe, die am Atlas-Experiment arbeitet, konnte die Entdeckung eines Teilchens bei einer Energie von etwa 125 GeV verkünden.

          Glückliche Gesichter: Fabiola Gianotti, Sprecherin des Atlas Experiments und Joe Incandela, vom CMS Experiment mit Blick auf die Forschungsergebnisse, die sie am Mittwoch der Weltöffentlichkeit vorstellten.

          Beide Großexperimente CMS und Atlas suchen unabhängig voneinander seit zwei Jahren intensiv nach seltenen Teilchenzerfällen, die man dem Higgs-Teilchen zuordnen kann. Eine Sisyphusarbeit, da man die Myriaden von Fragmenten analysieren muss, die im LHC bei jeder Kollision von energiereichen Wasserstoffkernen entstehen. Die jetzt gefundenen Signale entsprechen dem erwarteten Zerfall des Higgs-Teilchens in zwei energiereiche Photonen, sogenannte Gamma-Quanten, und vier Elektronen beziehungsweise vier Muonen, den schweren Verwandten der Elektronen .

          Das Higgs, wie es die Physiker kurz nennen, ist nicht nur irgendein Teilchen, sondern eines von fundamentaler Bedeutung für unser Bild von der materiellen Welt. Denn es beantwortet die Frage, wie die Elektronen und die Quarks sowie die anderen Bausteine der Materie ihre Masse erhalten haben und warum diese von Teilchen zu Teilchen so unterschiedlich ausfällt. Die Masse ist für Physiker von zentraler Bedeutung. Sie ist nicht nur das, was einem Stück Materie Gewicht verleiht. Materie wird durch seine Masse träge, so dass man Energie aufbringen muss, um sie zu beschleunigen oder abzubremsen.

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