Vermischtes
«Gottesteilchen» existiert – wahrscheinlich
Die Wissenschaft wartete auf einen Urknall – es gab aber nur fast einen. Das europäische Kernforschungszentrum Cern hat ein neues Elementarteilchen entdeckt. Es handelt sich dabei «wahrscheinlich» um das sogenannte «Gottesteilchen».
Die Entdeckung des neuen Elementarteilchens werde die menschliche Kultur verändern, sagt Joe Incandela, Sprecher des CMS-Experiments am Cern. Sollte es wirklich das Higgs-Teilchen sein, so sei man nun tiefer ins Gewebe des Universums eingedrungen als je zuvor.
Noch nie sei die Teilchenphysik so nahe dran gewesen, tatsächlich Einblick in den fundamentalen Aufbau des Universums zu bekommen. «Das Higgs-Teilchen ist nicht wie andere Teilchen», sagte Incandela. «Es sagt etwas über den grundsätzlichen Zustand unseres Universums aus.»
Unsicherheit bleibt
Die beiden Cern-Experimente CMS und Atlas berichteten, dass sie ein neues Elementarteilchen gefunden haben. Doch konnten sie noch nicht definitiv bestätigen, dass es sich um das lang gesuchte Higgs-Teilchen handelt: «Dazu ist die statistische Unsicherheit noch zu gross», sagte CMS-Forscher und ETH-Professor Günther Dissertori.
Doch die Resultate sind bisher durchaus im Einklang mit diesem Teilchen. Incandela gibt sich optimistisch: «Ich glaube, dass das neue Teilchen wahrscheinlich wirklich das Higgs-Teilchen ist.»
Vom Anbeginn des Universums
Das Higgs-Teilchen spielt gemäss dem Standard-Modell der Materie eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Universums nach dem Urknall.
Nach dem Urknall bewegten sich die Teilchen zunächst ohne Masse mit Lichtgeschwindigkeit in einer gigantischen Ursuppe. Dank dem sogenannten Higgs-Feld, einem unsichtbaren sirupähnlichen Energiefeld wurden die Teilchen gebremst und konnten Masse bilden. Damit wurde der «Grundstein» für das Universum gelegt.
Das Energiefeld hat auf einige Teilchen, wie die Photonen (Lichtteilchen) keine Auswirkungen, weshalb sie auch keine Masse haben. Andere Teilchen bleiben am Energiefeld kleben.
Bisher konnten 11 der 12 Teilchen des Modells nachgewiesen werden. Der Beweis für das «Gottesteilchen» würde gleichzeitig das seit 1964 geltende Theoriemodell selbst bestätigen.
«Das Universum ist dank dem Higgs-Feld in einem Zustand, der es Teilchen erlaubt, eine Masse zu haben», erklärt Incandela. Ohne dieses Feld - oder die Higgs-Teilchen - gäbe es keine Materie, also auch keine Planeten oder gar Menschen. «Für mich ist das bemerkenswert.»
Alte Fragen der Wissenschaft
Dies sind laut Incandela wirklich alte Fragen, die nun vor der Beantwortung stünden. Schon vor 2400 Jahren hätten sich die Stoiker vorgestellt, dass ein Feld das Universum durchdringt, das alle Dinge verbindet. «Es ist erstaunlich, wie ähnlich dies zu unseren Ideen über das Higgs-Feld ist», sagt Incandela. Immer vorausgesetzt, dass die weiteren Untersuchungen bestätigen, dass es sich um dieses Teilchen handelt.
Aber auch wenn das neue Teilchen nicht das erwartete Higgs-Teilchen ist, bleibt es spannend. Dann würde es nämlich laut Dissertori nicht einfach das gängige Standardmodell bestätigen, mit dem Teilchenphysiker derzeit die Materie erklären, sondern über dieses hinaus führen.
Derzeit können die Physiker erst etwa 4 Prozent der Energie und Materie im Universum erklären. Mit einem völlig neuen, nicht vorhergesagten Teilchen könnten sie sich daran machen, die übrigen 96 Prozent zu verstehen. Dies wird sich in den nächsten Wochen und Monaten zeigen, wenn Atlas und CMS die Eigenschaften des Fundes genauer unter die Lupe nehmen.
Auf der Suche nach dem Higgs-Teilchen werden seit Monaten am Cern im 27 Kilometer langen Ringtunnel des Teilchenbeschleunigers LHC Protonen aufeinander geschleudert.
(sf/sda/hues; schl)
