Suche nach dem Higgs-Teilchen "Was haben wir?"

Für Physiker ist die Entdeckung des Higgs-Bosons ein sensationeller Durchbruch. Viele Laien fragen sich allerdings, was es denn mit dem Partikel eigentlich auf sich hat. Experten fällt es nicht leicht, das zu erklären. Der Generaldirektor des Cern, Rolf-Dieter Heuer, empfiehlt zum Beispiel, sich das Teilchen als eine Traube von Journalisten vorzustellen.

Von Christopher Schrader

Am Ende war es eine Frage der schieren Größe. Nur die gewaltigste Maschine des Planeten war in der Lage, das von Physikern seit fast 50 Jahren gesuchte Higgs-Teilchen zu entdecken. Immerhin hat der LHC-Beschleuniger am Forschungszentrum Cern einen Umfang von 27 Kilometern und kann subatomare Partikel mit der Wucht eines Güterzugs verschießen. Kleinere und schwächere Vorläufer des LHC waren ein ums andere Mal daran gescheitert, das Elementarteilchen dingfest zu machen.

Cern

Das Higgs-Teilchen ist für die moderne Physik so wichtig geworden, weil es das theoretische Gebäude über die Vielzahl kleinster Bausteine der Materie abschließt. Die ordnenden Prinzipien dieses Zoos nennt die Physik das Standardmodell. Es ist in vielen Details eindrucksvoll experimentell bestätigt, aber bei einer Frage klaffte eine Lücke: Woher haben die Partikel ihre Masse?

Theoretisch haben sich damit im Jahr 1964 Physiker aus Schottland, Belgien sowie England und Neuengland befasst. Einer von ihnen war Peter Higgs aus Edinburgh. Er postulierte eine Art Kraftfeld, das den Raum erfüllt und jedem Partikel darin seine Masse verleiht. Sein erster Forschungsaufsatz sei von einer Fachzeitschrift abgelehnt worden, so erzählt er.

Erst die zweite Fassung erschien - fast gleichzeitig mit den Arbeiten des belgischen und britisch-amerikanischen Teams. Higgs' Name blieb mit dem Mechanismus verbunden, obwohl sein Aufsatz als zweiter der drei erschienen war. Aber Higgs hatte auch aufgezeigt, dass sich das Feld in einem Teilchen manifestiert.

Die Suche danach hat Experimentalphysiker seither beschäftigt. Zum Beispiel fragten sich die Mitarbeiter am Hamburger Beschleuniger Doris 1984, ob sie mit einem Messgerät namens Crystal Ball das Higgs gefunden hätten. Die Energie, die ihnen zur Verfügung stand, erwies sich aber als viel zu gering. Ihre Kollegen am in Genf waren im Jahr 2000 näher dran.

Das Vorgängermodell des LHC, genannt LEP (Large Electron-Positron Collider), sollte schon demontiert werden, doch die Physiker erreichten einen Aufschub mit dem Argument, womöglich dem Higgs auf der Spur zu sein. Am Ende konnten sie nur eine untere Grenze für dessen Masse formulieren; die Leistungsfähigkeit des LEP war am Anschlag.