Hoffnung auf Higgs-Entdeckung wächst
Genf (dpa) - Physiker sind der Entdeckung des fast schon sehnsüchtig gesuchten Higgs-Teilchens mit dem weltgrößten Teilchenbeschleuniger LHC einen wichtigen Schritt nähergekommen. Das mögliche „Versteck“ des Elementarpartikels sei weiter eingeschränkt worden.
Das berichteten Forscher der beiden großen Detektoren ATLAS und CMS am Dienstag beim Europäischen Teilchenforschungszentrum Cern nahe Genf. Das Higgs ist das letzte noch fehlende Puzzleteil im von der Fachwelt derzeit allgemein akzeptierten Standardmodell der Materie - es wird deshalb oft „Gottes-Teilchen“ genannt.
Bei der Suche zeigten sich in beiden Detektoren „spannende mögliche Anzeichen“, sagte der Forschungsdirektor für Teilchenphysik am Deutschen Elektronen-Synchrotron Desy in Hamburg, Professor Joachim Mnich, der Nachrichtenagentur dpa in Genf. „Wenn es das Higgs gibt, haben wir mit den nun zusammengetragenen Daten wirklich genau das gesehen, was wir sehen sollten“, sagte Mnich, der Mitglied des CMS-Teams ist.
Die erheblich gewachsenen Datenmengen ließen den Schluss zu, dass es 2012 eine eindeutige Antwort geben werde. „Das nächste Jahr wird spannend, aber es kann immer noch alles in beide Richtungen kippen.“ Die Forscher sind weiter auf die Möglichkeit eingestellt, dass sie sich und der Welt die Nichtexistenz der theoretisch vorhergesagten Higgs-Teilchen eingestehen müssen. „Der Fund des Higgs-Teilchens wäre eine Entdeckung, sein Ausschluss wäre jedoch eine Revolution“, betonte Mnich.
Die Physiker hatten allein 2011 rund 400 Billionen Teilchenkollisionen analysiert. „Wir suchen die sprichwörtliche Nadel nicht in einem, sondern in 100 000 Heuhaufen“, betonte Desy-Physiker Thomas Naumann aus dem ATLAS-Team. Erst Ende 2012 lägen genügend Daten für eine wirklich sichere Aussage vor, sagte Fabiola Gianotti, die Sprecherin des ATLAS-Experiments am Cern-Teilchenbeschleuniger LHC. Erwartet werde das Higgs den aktuellen Daten zufolge am ehesten im Energiebereich zwischen 116 und 130 Gigaelektronenvolt (GeV). Physiker geben die Masse von Elementarteilchen häufig als Energieäquivalent an - die übliche Einheit dafür ist das Elektronenvolt (eV).
Die Daten des zweiten Detektors zur Higgs-Suche, CMS, ließen auf den Bereich von 115 bis 127 GeV schließen, hieß es bei dem weltweit mit Spannung erwarteten Seminar weiter. Die Hinweise seien aber noch nicht stark genug, um tatsächlich von der „Entdeckung“ des Higgs-Teilchens zu sprechen, hieß es in einer Pressemitteilung des Cern. Einzeln für sich genommen sei keines der Ergebnisse statistisch relevanter als eine zweimal hintereinander gewürfelte Sechs. Erst wenn ein Zufall mit einer Wahrscheinlichkeit von eins zu einer Million ausgeschlossen werden könne, gelte die Beobachtung als Entdeckung, hieß es in einer Desy-Mitteilung. Das sei etwa so wahrscheinlich wie acht Sechsen hintereinander zu würfeln.
Es sei zwar interessant, dass mehrere Messungen auf den Bereich zwischen 124 und 126 GeV hinwiesen, so Gianotti. „Wir können zu diesem Zeitpunkt keine Rückschlüsse ziehen“, betonte sie jedoch. „Wir brauchen mehr Analysen und mehr Daten.“ Direkt beobachten lässt sich das Higgs-Teilchen nicht. Sein Nachweis ist nur über seine Zerfallsprodukte möglich. Am LHC werden dafür nahezu lichtschnelle Wasserstoffkerne (Protonen) aufeinander geschossen. Bei den Kollisionen entstehen etliche Folgeteilchen.
Benannt nach dem britischen Physiker Peter Higgs (82), der es 1964 vorhersagte, wird das Teilchen seit vielen Jahren gesucht. Müsste seine Existenz ausgeschlossen werden, stünde das gesamte theoretische Standardmodell vom Grundaufbau der Materie auf der Kippe. „Das Higgs-Teilchen ist sozusagen der Schlussstein des Standardmodells“, so Desy-Physiker Naumann. Den Higgs-Teilchen ist im Modell die Aufgabe zugeordnet, anderen Elementarteilchen Masse zu verleihen. Das Universum wird demnach von einem sirupähnlichen Higgs-Feld durchzogen, das Elementarteilchen bremst und ihnen so ihre Masse verleiht.
