"Jede beantwortete Frage wirft zehn neue auf"
Vor zehn Jahren, am 4. Juli 2012, ging eine spektakuläre Nachricht um die Welt: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Teilchenbeschleunigers LHC am Kernforschungszentrum CERN bei Genf gaben die Entdeckung des Higgs-Bosons, auch Higgs-Teilchen genannt, bekannt. WWU-Physiker Prof. Dr. Michael Klasen erinnert sich im Interview mit Christina Hoppenbrock an die sensationelle Entdeckung.
Wir haben die CERN-Pressekonferenz im Institut für Theoretische Physik live mitverfolgt und waren alle begeistert. Fast 50 Jahre nach seiner Vorhersage war das letzte Teilchen des Standardmodells endlich gefunden worden. Gleichzeitig war klar, dass seine sehr ungewöhnlichen Eigenschaften, seine fundamentale Rolle für die Teilchenphysik und die Frage, ob es weitere, ähnliche Teilchen gibt, nun genau überprüft werden müssen.
Welche Auswirkungen hatte und hat die Entdeckung auf die Teilchenphysik?
Die vergangenen zehn Jahre haben gezeigt, dass die theoretischen Erwartungen sehr gut bestätigt wurden. Die Masse vieler Teilchen entspricht der Stärke ihrer Wechselwirkung mit dem Higgs-Boson. Der Beschleuniger LHC am CERN liefert hierzu erstaunlich präzise Daten. Auch die theoretischen Rechnungen werden immer genauer. Unklar ist aber noch, ob die Massen der Neutrinos und der Dunklen Materie sowie die Dunkle Energie auf ähnliche Weise wie von Peter Higgs vorgeschlagen erklärt werden können. Die Teilchen des Standardmodells sind ja für nur etwa fünf Prozent des Energie-Materie-Inhalts im Universum verantwortlich. Wie so häufig gilt auch hier: Jede beantwortete Frage wirft zehn neue auf.
Der Teilchenbeschleuniger LHC am CERN läuft nach langer Pause jetzt wieder. Wird es dort noch einmal so eine spektakuläre Entdeckung wie das Higgs-Teilchen geben?
Spektakuläre weitere Entdeckungen, etwa der theoretisch vorhergesagten supersymmetrischen Teilchen, sind bisher ausgeblieben. Mit nun höherer Energie und verdoppelten Ereignisraten sind sie aber durchaus noch möglich und könnten zur Entdeckung der Dunklen Materie führen. Unerwartete Ergebnisse gab es bei Zerfällen schwerer Quarks in Myonen und Elektronen. Sie müssen geklärt werden. Auch im Bereich der Kernphysik sind noch Überraschungen möglich, etwa ob Quarks und Gluonen auch schon in Proton-Kollisionen einen Plasma-Zustand bilden.
Dieser Artikel stammt aus der Unizeitung wissen|leben Nr. 4, 1. Juni 2022.
HIGGS-TEILCHEN
Wie kommen die Elementarteilchen, die im Standardmodell der Teilchenphysik beschrieben werden, zu ihrer Masse? In den 1960er Jahren postulierten Wissenschaftler, dass es ein „Higgs-Feld“ geben müsse, das die Teilchen bremst und so deren Masse erzeugt. Der Physiker Peter Higgs sagte 1964 voraus, dass dieses Feld mit einem Teilchen, dem Higgs-Teilchen, verbunden sein muss. Der Nachweis des Higgs-Teilchens im Jahr 2012 belegte gleichzeitig, dass das Higgs-Feld tatsächlich existiert.
TERMINHINWEIS
Anlässlich des Higgs-Jubiläums und des Neustarts des LHC gibt es am 4. Juli zwei öffentliche Vorträge in der Aula im Schloss. Ab 16 Uhr spricht Prof. Dr. Christian Klein-Bösing (Institut für Kernphysik) über das Thema „Der heißeste Ort im Universum – von der Sonne bis zum Urknall“. Ab 18 Uhr folgt ein Vortrag von Prof. Dr. Michael Klasen (Institut für Theoretische Physik) über „10 Jahre Higgs-Entdeckung – präzise Antworten und viele neue Fragen“.
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