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Higgs-Teilchen entdeckt:Lang ersehnter Beweis einer alten Theorie

Sollte sich das neue Teilchen als das erwartete Standard-Higgs-Boson erweisen, wäre es der lang ersehnte experimentelle Beweis für eine bereits in den 1960er Jahren entwickelte Theorie, mit der sich erklären ließe, warum die Bausteine der Natur, darunter Elektronen und Atomkern-Bestandteile, Massen besitzen - und warum diese Massen so unterschiedlich sind. Die einst von Peter Higgs und anderen Theoretikern erdachte Theorie erfordert ein sogenanntes Higgs-Feld, das sich im gesamten Universum wie ein unsichtbares Gelee ausbreitet. Darin sind die punktförmigen Elementarteilchen wie Luftbläschen eingebettet. Und weil sie an dem Gelee des Higgs-Feldes haften, wirkt es, als hätten sie selbst eine Masse. Diese Theorie steht und fällt jedoch mit dem Nachweis, dass dieses Higgs-Feld tatsächlich existiert.

Dieser Nachweis könnte das nun am Cern entdeckte Teilchen sein. Nach einem Symmetrieprinzip, das unter anderem auf die 1882 geborene deutsche Mathematikerin Emmy Noether zurückgeht, muss es für jedes physikalische Feld ein passendes Elementarteilchen geben, das so wie ein Etikett auf einer Weinflasche den Inhalt kennzeichnet. Das korrespondierende Teilchen von elektromagnetischen Feldern ist beispielsweise das Photon, aus dem unter anderem das Licht besteht. Das Etikett des Higgs-Feldes könnte nun das neue Boson sein.

Milliarden Euro für den Bau des Protonbeschleunigers

Sollten sie sich weiter erhärten, so markieren die neuen Cern-Daten das vorläufige Ende der vielleicht größten und sicherlich teuersten Suchaktion in der Geschichte der Wissenschaft. Allein der Bau des Protonenbeschleunigers am Cern hat mehrere Milliarden Euro verschlungen, dazu kommen die kirchenschiffgroßen Detektoren, mit denen die im Beschleuniger erzeugten Protonenkollisionen vermessen werden. Wie schwer es dann noch ist, aus Billionen von Teilchenspuren jene Ereignisse herauszufiltern, die ein Higgs-Teilchen verbergen könnten, veranschaulicht CMS-Sprecher Joe Incandela mit einem Vergleich: Man stelle sich ein Olympia-Schwimmbecken voller Sandkörner vor, sagt er, in dem aber nur wenige Dutzend Körner wirklich interessieren.

Ein bisschen Glück hatten die Cern-Physiker bei ihrer Fahndung nach dem Higgs-Teilchen, schließlich hätte sich dieses Teilchen auch in kosmischen Schlupfwinkeln verbergen können, die für einen Teilchenbeschleuniger unsichtbar sind. Deshalb dankte Fabiola Gianotti, die Sprecherin des Atlas-Experiments, am Mittwoch nicht nur Kollegen und Technikern, sondern schloss ihren Vortrag mit einer besonderen Anerkennung: "Danke, Natur", sagte sie.

© SZ vom 05.07.2012/soli
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