DE | FR
Wir verwenden Cookies und Analysetools, um die Nutzerfreundlichkeit der Internetseite zu verbessern und passende Werbung von watson und unseren Werbepartnern anzuzeigen. Weitere Infos findest Du in unserer Datenschutzerklärung.
Darstellung einer Partikelkollision im Cern.
Darstellung einer Partikelkollision im Cern.
Bild: CERN
Zerfall in Fermionen

Higgs-Boson verhält sich so, wie es die Theorie vorausgesagt hat

23.06.2014, 15:5424.06.2014, 17:09

Das Higgs-Boson verhält sich bislang exakt wie von der Theorie des Standardmodells der Teilchenphysik vorausgesagt. Ein starker Hinweis dafür ist der direkte Zerfall des Higgs-Teilchens in zwei Fermionen, dessen Nachweis Wissenschaftlern am Genfer Forschungsinstitut Cern erstmals gelang. Dies teilte das Cern am Sonntag mit. Einen wichtigen Beitrag zu der am Montag im Fachjournal «Nature Physics» publizierten Studie leisteten Forscher der Universität Zürich

Das Cern hatte im Sommer 2012 erste Beweise für die Existenz des Higgs-Teilchens geliefert. Dies untermauert die Richtigkeit des Standardmodells der Teilchenphysik. Das Higgs-Teilchen gilt als der Urheber für eine der Grundeigenschaften aller Materie: die Masse. Es macht es erst möglich, dass andere Elementarteilchen – und damit alles vom Atom über den Menschen bis zum Planeten – überhaupt eine Masse haben. Die Existenz des Higgs-Teilchens wurde bereits in den 1960er Jahren vom britischen Physiker Peter Higgs und seinen Kollegen Robert Brout und François Englert postuliert. 

«Wir wissen nun, dass das Higgs-Teilchen sowohl in Bosonen wie auch in Fermionen zerfallen kann. Damit können wir gewisse Theorien ausschliessen, die davon ausgingen, dass das Higgs-Teilchen nur in bestimmte Arten von Teilchen zerfällt.»
Vincenzo Chiochia, Uni Zürich

Neue Daten des Teilchenbeschleunigers erforderlich

Um die Hypothese des Brout-Englert-Higgs-Mechanismus zu testen, muss der Zerfall des Higgs-Teilchens in alle Arten von Partikeln gemessen werden. Gemäss der in «Nature Physics» publizierten Ergebnisse der Cern-Experimente ATLAS und CMS zerfallen die Higgs-Bosone direkt in Fermione – den Teilchen, aus denen Materie besteht – und zwar in einer der Theorie entsprechenden Geschwindigkeit. Bisher konnte das Higgs-Teilchen erst durch den Zerfall in Bosonen nachgewiesen werden. 

«Wir sind damit einen wichtigen Schritt weiter gekommen», erklärt Prof. Vincenzo Chiochia vom Physik-Institut der Universität Zürich, dessen Gruppe an der Auswertung der Daten mitgearbeitet hat. «Wir wissen nun, dass das Higgs-Teilchen sowohl in Bosonen wie auch in Fermionen zerfallen kann. Damit können wir gewisse Theorien ausschliessen, die davon ausgingen, dass das Higgs-Teilchen nur in bestimmte Arten von Teilchen zerfällt.» 

Die Wissenschaftler hätten bald alle der bislang gesammelten Daten ausgewertet, wird ein ATLAS-Sprecher in der Mitteilung des Cern zitiert. Sie seien erwartungsvoll in Bezug auf neue Daten des Large Hardron Collider (LHC). Der Teilchenbeschleuniger ist zurzeit in Revision und soll Anfang 2015 wieder in Betrieb gesetzt werden. Die neuen Erkenntnisse des Cern zum Higgs-Boson werden an einer internationalen Physikkonferenz im spanischen Valencia präsentiert, die am 2. Juli beginnt. (sda/dhr)

Teilchenbeschleuniger: Der Large Hadron Collider am Cern.
Teilchenbeschleuniger: Der Large Hadron Collider am Cern.
Bild: EPA
Das Higgs-Teilchen: Teil des Baukastens der Welt
Physiker haben in jahrzehntelanger Forschung eine Art Rezept für das Universum zusammengetragen. Es wird als Standardmodell bezeichnet und enthält als Zutaten etwa Quarks und Elektronen, aus denen sämtliche Atome der uns vertrauten Materie bestehen.

Jedes der insgesamt zwölf Elementarteilchen besitzt ein sogenanntes Anti-Teilchen, das die entgegengesetzte elektrische Ladung trägt. Im ursprünglichen Standardmodell liess sich den Teilchen allerdings lange keine Masse zuteilen. Ohne Masse wären jedoch alle Partikel schnell wie das Licht, es gäbe keine Zusammenballungen – keine Atome, keine Sterne, Planeten oder Menschen.



Um dieses Dilemma zu lösen, ersannen Peter Higgs und François Englert unabhängig voneinander einen Mechanismus, der den Teilchen ihre Masse verleihen soll. Er wird oft verglichen mit einer Party, auf der ein Popstar erscheint. Die Partygäste bilden dabei das Higgs-Feld. Will der Popstar den Raum durchqueren, scharen sich sofort viele Fans um ihn und machen ihn damit langsamer – der Star gewinnt gewissermassen an Masse.

Das Higgs-Teilchen ist in dieser Analogie das Gerücht, ein Popstar durchquere den Raum: Sofort sammeln sich Fans am vermeintlichen Aufenthaltsort des Stars. Dieses Gerücht pflanzt sich durch den Raum fort und verursacht damit eine wandernde Zusammenballung. (sda/dpa)
DANKE FÜR DIE ♥
Würdest du gerne watson und unseren Journalismus unterstützen? Mehr erfahren
(Du wirst umgeleitet um die Zahlung abzuschliessen)
5 CHF
15 CHF
25 CHF
Anderer
Oder unterstütze uns per Banküberweisung.

Das könnte dich auch noch interessieren:

Abonniere unseren Newsletter

Themen

Interview

mRNA-Impfstoff-Erfinderin: «Was auch immer getan werden musste, wir haben es getan»

Lange ignoriert, jetzt gefeiert: Katalin Karikó gilt als Anwärterin für den Chemie-Nobelpreis für ihre Entwicklung des mRNA-Impfprinzips. Jetzt wird ihr in Bern die prestigeträchtige Reichstein Medaille 2021 verliehen, so wie zuvor den Nobelpreisträgern Ernst und Zinkernagel

In Katalin Karikó Leben kommt einiges zusammen worauf sie stolz sein kann. Denn auf ihrer jahrzehntelangen Forschung basieren die mRNA-Impfungen von Pfizer und Moderna. Die leitende Vize-Präsidentin des deutschen Biontech Unternehmens wird als Kandidatin für den Nobelpreis gehandelt. Doch die Anerkennung liess lange auf sich warten. Rückschläge gab es viele. «Meine Anträge für Forschungsgelder wurden meistens abgelehnt», blickt die gebürtige Ungarin auf ihre Karriere zurück. Aufgeben …

Artikel lesen
Link zum Artikel