Standort: science.ORF.at / Meldung: ""Ein bewegender Tag für die Physik""

Bild von Protonenkollisionen am Teilchenbeschleuniger des Cern

"Ein bewegender Tag für die Physik"

Es spricht viel dafür, dass Physiker am 4. Juli die wichtigste Entdeckung seit langer Zeit präsentiert haben. Ob es sich bei dem neuen subatomaren Teilchen wirklich um das Higgs-Boson handelt, das anderen Teilchen Masse verleiht, ist noch nicht zu 100 Prozent klar. Bis Ende des Jahres soll sich das ändern.

Higgs-Teilchen 05.07.2012

Heute war für die Physik jedenfalls "ein bewegender Tag", wie Manfred Krammer vom Wiener Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in einem science.ORF.at-Interview meint.

science.ORF.at Die Gretchenfrage: Handelt es sich bei den neuen Resultaten um das Higgs-Teilchen oder nicht?

Porträtfoto des Physikers Manfred Krammer

Manfred Krammer ist stellvertretender Direktor des Instituts für Hochenergiephysik in Wien

Manfred Krammer: Das können wir jetzt noch nicht sagen. Mit Sicherheit steht fest: Es handelt sich um ein bisher unbekanntes Teilchen, und alle bisherigen Messungen sind kompatibel mit der Hypothese, dass es sich um das Higgs-Teilchen handelt. Wir konnten in den 14 Tagen zwischen dem Ende der Datensammlung und der heutigen Pressekonferenz aber noch nicht alle Daten auswerten und alle Parameter des Teilchens messen.

Wie lange wird die Klärung noch dauern?

Bis Ende 2012 werden wir die Daten verarbeitet haben. Wir müssen jeden Parameter des Teilchens messen und mit den theoretischen Vorhersagen des Higgs-Teilchens nach dem Standardmodell vergleichen.

Welche Parameter?

Zum Beispiel den Spin. Wir wissen, dass es sich um ein Boson handelt, aber nicht, ob der Spin 0, 1 oder 2 beträgt. Wenn es tatsächlich das Higgs-Boson des Standardmodells ist, sollte es den Spin 0 haben. Diese Messung steht aber noch aus.

Falls Sie Ende des Jahres draufkommen, dass es sich doch nicht um das Higgs-Teilchen handelt, was könnte es denn sein?

Das würde bedeuten, dass nicht die einfachste Variante des Standardmodells realisiert wurde, sondern ein komplizierteres theoretisches Modell. Die Theoretiker haben dazu andere Pfeile im Köcher, wie z.B. die Supersymmetrie.

Links:

Ö1 Sendungshinweise:

Über das neue Teilchen berichteten auch die Ö1 Journale und Wissen aktuell am 4.7.

Geben Sie uns ein bisschen Nachhilfe in Statistik, die Zusammenfassung der Entdeckung hieß von Seiten der CMS-Forscher heute wissenschaftlich exakt: "Wir haben ein neues Boson mit der Masse von 125,3 plus/minus 0,6 Gigaelektronenvolt entdeckt, mit einer Signifikanz von 4,9 Sigma". Was bedeutet das genau?

125 Gigaelektronenvolt ist ungefähr die 125-fache Protonenmasse, d.h. es handelt sich um das schwerste Boson, das wir bisher nachgewiesen haben. Beide Experimente - sowohl CMS als auch Atlas - haben unabhängig voneinander eine Signifikanz von ca. fünf Sigma. D.h. wenn ich in einer Welt, die kein Higgs-Boson hat, das CMS-Experiment drei Millionen Mal wiederhole, würde durch statistische Fluktuation ein solches Ergebnis, wie wir es heute präsentiert haben, nur einmal herauskommen.

Gibt es eine Schwelle der Signifikanz?

Das liegt genau bei diesen fünf Sigma. Aus der Wissenschaftsgeschichte weiß man, dass Signale, die darüber liegen, nicht mehr verschwinden. Signale, die geringer sind, können sich als statistische Fluktuationen oder Falschmessungen erweisen. Wir liegen also knapp über dieser Marke, und das mit zwei unabhängig voneinander durchgeführten Experimenten.

Der Theorie nach verleiht das Higgs-Boson anderen Teilchen die Masse, woher bezieht es selbst seine Masse?

Aus dem Higgs-Feld. Die Higgs-Theorie sagt ein universelles Feld voraus, mit dem die Elementarteilchen wechselwirken und dadurch ihre Masse bekommen. Dieses Feld kann aber vereinfacht ausgedrückt verklumpen, und dann entsteht das Higgs-Boson. Wenn es uns gelingt nachzuweisen, dass dieser Higgs-Mechanismus tatsächlich in der Natur realisiert ist, könnten wir damit ein Feld beweisen, das im ganzen Universum vorhanden ist.

Geht das anders als durch Protonenkollisionen auf der Erde, wie etwa mit dem Teilchenbeschleuniger am Cern?

Nein, mit derzeitigen Experimenten nicht. Die Manifestation des Felds ist das Higgs-Boson, in anderen Theorien wie z.B. der Supersymmetrie würde das Feld mehrere Bosonen produzieren. Die Aufgabe ist nun herauszufinden, ob wir es mit einem Teilchen zu tun haben, das dem Standardmodell entspricht oder eher dem supersymmetrischen Modell.

Gibt es zumindest theoretisch andere Nachweismöglichkeiten um das Feld zu belegen?

Jedes Teilchen wechselwirkt mit dem Feld und bekommt somit Masse. Insofern ist jede Massenmessung, wenn wir beweisen, dass es diesen Mechanismus gibt, ein Nachweis für das Feld. Die Manifestierung erfolgt durch dieses Boson, so ähnlich wie wir elektromagnetische Wellen durch Nachweis der Photonen belegen können.

Für Teilchenphysiker ist gerade eine sehr spannende Zeit …

Das stimmt, nachdem wir 20 Jahre investiert haben das Higgs-Teilchen zu finden, ist es schon sehr bewegend, nun einen Nachweis zu haben.

Es hat zwar Gerüchte vor der heutigen Präsentation gegeben, aber wirklich nach außen gedrungen ist vorher nichts. Ist die Physikergemeinde so geschlossen?

Meine Kollegen und ich kannten die Resultate des CMS-Experiments seit zwei Wochen, weil wir am Hephy da ja mitgearbeitet haben. Von der Übereinstimmung mit dem anderen Experiment Atlas - die sehr hoch ist - haben wir aber erst heute erfahren. Dabei geht es aber nicht um Geheimhaltung. Die beiden Experimente sollen nichts voneinander wissen, damit die Ergebnisse des einen nicht die des anderen beeinflussen. Wir analysieren unabhängig voneinander und zeigen uns auf Seminaren wie heute unsere Ergebnisse. Der einzige, der beide Resultate schon früher kannte, ist der Cern-Generaldirektor.

Interview: Lukas Wieselberg, science.ORF.at

Mehr zu dem Thema:

Mehr aus science.ORF.at

E-Mail an die Redaktion

Die ORF.at-Foren sind allgemein zugängliche, offene und demokratische Diskursplattformen. Die Redaktion übernimmt keinerlei Verantwortung für den Inhalt der Beiträge. Wir behalten uns aber vor, Werbung, krass unsachliche, rechtswidrige oder beleidigende Beiträge zu löschen und nötigenfalls User aus der Debatte auszuschließen. Es gelten die Registrierungsbedingungen.

Forum

 

  • Wirklich das letzte fehlende Teilchen des Standardmodells?

    grübel1, vor 322 Tagen, 10 Stunden, 21 Minuten

    ... könnte mich da irren, aber mir wäre nicht bekannt dass das die Gravitation vermittelnde Boson - das Graviton - schon gefunden wurde.

    • Kein Widerspruch

      leolegende, vor 322 Tagen, 4 Stunden, 37 Minuten

      Das Standardmodell schließt die Gravitation ja auch nicht mit ein.

  • noch zum "urknall" :

    archetype, vor 323 Tagen, 19 Stunden, 47 Minuten

    http://derstandard.at/1336435227923

    zu den angeblich "stofflichen" teilchen :
    http://science.orf.at/stories/1691791

    und zu den wirren pc-grafiken aus dem C.E.R.N. :
    http://science.orf.at/stories/1690302

    nur zu, ihr selbsternannten "welterklärer" !

    mfg. hubert taber

  • Das Selbst

    ivors, vor 323 Tagen, 23 Stunden, 52 Minuten

    Das Universum besteht aus großen und kleinen Kugeln, die sich im Vakuum ohne Nutzen bewegen. Von diesen Bällen gibt es Milliarden von Milliarden von Milliarden - und uns ist eigentlich zum lachen.
    Die Aufgabe der Welt scheint seit immer nur die Leere zu füllen - aber was ist schlechtes an der Leere ?...!?!
    Das Selbst … der die Welt … als real bestimmt … ist nicht greifbar – Tatsache. Was dagegen ?
    Wie können wir die Welt -wie wir sie bestimmen- also weiter als „real“ ansehen ?
    Kompliment aber_jedenfalls – und teueres Ding.
    Es geht aber noch ins viel viel Kleinere – wetten ?? ;o) Buona serata – Salutoni a tutti !

    • ein versuch, etwas in eine lehre zu erklären :

      archetype, vor 323 Tagen, 19 Stunden, 53 Minuten

      es handelt sich nicht um milliarden hoch milliarden kugeln, sondern um n mal inf null-dimesionale punkte.

      das universum enthält nichts stoffliches, sondern nur reale wirkungen.
      diese energetischen wirkungen sind real, und wir träumen das universum nicht !

      mfg.h.t.

    • ein versuch zu antworten

      ivors, vor 323 Tagen, 12 Stunden, 47 Minuten

      Mir „klingt“ alles wie … „eine Hülle“(das Vlies das unsichtbar macht) für Etwas was „dahinter“ steckt...
      Aber ins Mystische genannt Mysterium (…) will ich nun wirklich nicht.
      Dennoch … in der ach_so_dummen Hülle in der „ich“ mich befinde. . .ist „Etwas“ das, seit nunmehr 25 Jahren, es schafft (nachts) in die sogenannte“Zukunft zu wandern“ und mir zeigt (nennen sie es „träumen“..?- oder gar hier doch sowas_wie„Mysterium“ ?) was auf mich „haar_genau“ zukommen wird -etwas langweilig … aber- … das hat verhindert dass ich der Wirrnisse des meinen“Lebens“wegen nicht zugrunde gehe. Bis heute.
      In meiner Malerei (da bin für wahr gar nicht schlecht) aus Empfindung , teile ich mich direkt mit, ohne den Umweg über die Abbildung (das„Reale“), was allerdings nicht heißt, dass dieser Art von Malerei die Wirklichkeit abhanden kommt.
      Kunst und mein Gelebtes reflektieren meine Welt-Erfahrung, und sie ist schon deshalb in irgendeiner Weise immer gefärbt von der Wirklichkeit genannt „Realität“.
      Auch wenn die aus Farben und Formen entstandene diese Bild- Wirklichkeit sich nicht direkt auf einen wahrnehmbaren Gegenstand bezieht.
      Was also, konkret, ich gerade darstelle, ist durchaus gegenständlich lesbar, vorausgesetzt, man sucht nicht das Falsche : ich beschreibe nämlich nicht "Reales", sondern gebe...

    • ivors, vor 323 Tagen, 12 Stunden, 45 Minuten

      ... das emotionale Erlebnis bei der Begegnung mit diesen "Realitäten" wieder.
      Jean Cocteau sagte : "In der Kunst, gibt es keine andere Ebene als die der Liebe " - - ein Plädoyer gegen die " kalte Perfektion " und für das " emotionale Meisterwerk ".
      So mache ich Cocteau zu meinem Cicerone, der mich, wie einst Vergil Dante, bei meinen Erkundungen der realen und immaginären Wirklichkeit genannt Realität ständig begleitet.

      Und der Gedanke verwandelt sich in ein Bild, das aber besitzt, wovon der Gedanke nur träumt, eine eigene, eine eigenständige Wirklichkeit.
      ABER bitte erklären Sie mir : aus welchem Stoff sind und bestehen „Gedanken“ ! … !?

      Sehen Sie ? hmmm... : Das „Nicht_Denken“ kann man üben und lernen … aber das Herz Denkt unaüfhörlich. . .und manchmal erstickt es am eigenen Eifer.

      Bleiben Sie mir bitte Mentor.
      M.m.b.G. Buona e bella Giornata ! i.r.s