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Bakhtosh
07.04.2012 , 03:17 AM | #252
CERN-Physiker weisen offenbar Gottesteilchen nach


Eines der größten physikalischen Rätsel der Gegenwart ist wohl gelöst: Wissenschaftler am Kernforschungszentrum CERN in der Schweiz haben nach eigenen Angaben mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit das auch Gottesteilchen genannte Higgs-Boson gefunden. Es müssten aber noch weitere Daten gesammelt werden, hieß es.

Dieses Elementarteilchen ist ein fundamentaler Baustein unseres heutigen physikalischen Weltbilds. Es gilt als der Urheber für eine der Grundeigenschaften aller Materie: die Masse.

"Entdeckung des Jahrhunderts"

Einer internationalen Forschergruppe gelang mit Hilfe des Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider (LHC) der Nachweis eines Teilchens, bei dem es sich um das seit Jahrzehnten gesuchte Higgs-Boson handeln dürfte. "Es ist schwer, nicht aufgeregt zu werden bei diesen Ergebnissen", sagte CERN-Forschungsdirektor Sergio Bertolucci.

"Was sich hier anbahnt, ist für mich bisher die Entdeckung des Jahrhunderts", schwärmte Joachim Mnich, Forschungsdirektor des Deutschen Elektronen-Synchrotrons Desy. "Am deutlichsten überzeugt mich, dass wir in den zwei unabhängigen Datensätzen aus dem letzten und aus diesem Jahr das gleiche Signal sehen, und das konsistent in beiden Experimenten, Atlas und CMS."

Letzter fehlender Baustein

Mit dem sogenannten Higgs-Mechanismus wird seit 1964 im Standardmodell der Elementarteilchen-Physik erklärt, wie die Teilchen - also die Grundbausteine der Materie - ihre Masse erhalten. Das nach dem schottischen Physiker Peter Higgs benannte Boson ist nach Einschätzung der meisten Physiker der letzte noch fehlende Baustein in dem bewährten Standardmodell. Die Entdeckung des Teilchens bestätigt das gesamte Modell.

Die Forscher stützten sich bei ihrer Suche auf Experimente mit dem Teilchenbeschleuniger Tevatron, der im vergangenen Jahr ausgemustert wurde. "Während seiner Lebensdauer müsste der Tevatron Tausende von Higgs-Teilchen produziert haben, sollten sie tatsächlich existieren, und es liegt an uns, sie in den gesammelten Daten zu finden", sagte Physiker Luciano Ristori.

Higgs-Feld bremst Elementarteilchen

Die Auswertung der Tevatron-Ergebnisse zeigt demnach, dass sich die Spuren des Higgs-Teilchen bei einer Masse zwischen 115 und 135 Gigaelektronenvolt (GeV) konzentrieren. Die Chance, dass es sich bei dem festgestellten Signal um einen statistischen Ausreißer handele, sei sehr gering.

Die Forscher gehen bei ihrer Suche davon aus, dass die umherfliegenden Elementarteilchen von einem sogenannten Higgs-Feld gebremst werden. Dieses universale Higgs-Feld zieht demnach gleichsam an dem Elementarteilchen, das dadurch Masse gewinnt. Der Theorie zufolge gilt dabei: Das Elementarteilchen hat umso mehr Masse, je stärker es auf das unsichtbare Feld reagiert.

"Tür in eine neue Welt der Teilchenphysik"

Je mehr Masse das Teilchen aber hat, umso leichter kann es das Higgs-Feld seinerseits in Schwingungen versetzen - und an diesem Punkt kommt das Higgs-Teilchen ins Spiel: Denn diese Schwingungen äußern sich der Theorie zufolge physikalisch in der Erzeugung von Higgs-Bosonen. Mit der Entdeckung des Higgs-Bosons ist also die Existenz des Higgs-Feldes nachgewiesen.


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