Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.

Higgs-Boson: Exot im Teilchenzoo

Unter den Elementarteilchen fehlte bisher ein entscheidendes Exemplar: das Higgs-Boson. Das Partikel gilt als Beweis für die Existenz des Higgs-Feldes, das aller Materie Masse verleiht. Der Effekt ähnelt einer Party.

Baukasten der Schöpfung: Das Higgs-Boson und seine Verwandschaft Zur Großansicht
DER SPIEGEL

Baukasten der Schöpfung: Das Higgs-Boson und seine Verwandschaft

Berlin - Das Higgs-Teilchen ist das letzte fehlende Puzzleteil des Standardmodells der Teilchenphysik - sein endgültiger Nachweis wäre das Ende einer jahrzehntelangen Suche: Higgs-Bosonen, theoretisch bereits Mitte der sechziger Jahre vorhergesagt, sind Anregungen des sogenannten Higgs-Feldes. Das Higgs-Feld verleiht Teilchen ihre Masse.

Der Nachweis des Higgs wäre zugleich der Beweis für das unsichtbare Feld. Es soll, so die Theorie, das gesamte Universum durchdringen - und so dafür sorgen, dass alle Objekte eine Masse haben. Beinahe jedenfalls, denn zum Beispiel Photonen kann es nichts anhaben, sie sind masselos.

Was hinter dem Higgs-Mechanismus steckt, hat der Physiker David Miller einmal mit seinem Cocktailparty-Gleichnis veranschaulicht. Die Teilnehmer einer politischen Feier sind gleichmäßig im Raum verteilt. Plötzlich kommt die damalige britische Premierministerin Margaret Thatcher herein. Sie läuft durch die Menge - und sofort bildet sich eine Menschentraube um sie.

Wer sich - etwas zeitgemäßer - lieber George Clooney beim Einkaufsbummel, begleitet von einer Gruppe Fotografen vorstellen möchte, kann natürlich auch das tun. Aber bleiben wir einmal der Einfachheit halber bei Frau Thatcher. Sie kann den Raum nicht einfach so durchqueren wie ein Photon, denn Thatcher hat eine große Masse.

Wie Getuschel

Wenn sie weiterläuft, treten Partyteilnehmer, denen sie sich nähert, auf sie zu. Andere, von denen sie sich entfernt, wenden sich von ihr ab und ihren ursprünglichen Gesprächspartnern wieder zu. Der Higgs-Mechanismus ist nichts anderes als ein Hintergrundfeld, das erfunden wird, um Teilchen Masse zu verleihen. Bewegen sich die Teilchen durch das Feld, wird das Feld um sie herum verzerrt.

Bezogen auf das Cocktailparty-Gleichnis stellt sich die Frage: Warum wenden sich eigentlich Menschen der Ex-Premierministerin zu? Weil sie von ihrem Nebenmann gesagt bekommen: "Guck mal, wer da gekommen ist." Es ist das Getuschel, das die Zusammenballung auslöst. Es verleiht Margaret Thatcher Masse.

So gesehen ist das Getuschel im Raum nichts anderes als das gesuchte Higgs-Boson. Es wandert durch den Raum - als Zusammenballung von Menschen, und mittendrin ist die Premierministerin.

Das Higgs-Teilchen hat nach dem sogenannten Standardmodell der Teilchenphysik keine elektrische Ladung. Seine Masse soll bei etwa 125 GeV (Giga-Elektronenvolt) liegen - ein Teilchen mit dieser Masse haben die Forscher am Cern nun aufgespürt.

chs/hda/dpa

Diesen Artikel...
Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 17 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1.
metafa 04.07.2012
Sehr spannend. Ein toller Tag für die Wissenschaft. Die Wissenschaft wird beweisen, dass kein Gott, zumindest kein Gott wie sich die heutigen Religionen ihn vorstellen, existieren muss um dieses Universum zu dem Ort zu machen, der er ist. Ein wunderschöner Tag in einem wunderschönen Universum und der Beginn einer neuen Ära. Weiter so!
2. Gott oder Nicht-Gott
_NikE_ 04.07.2012
Das ist lächerlich: Die Wissenschaft kann weder beweisen, dass es keinen Gott gibt, noch, dass es einen Gott gibt.
3. Wer lesen kann ist klar im Vorteil
metafa 04.07.2012
ich habe nicht behauptet, dass die Wissenschaft dioe (nicht-)Existenz von Gott beweisen kann. Lediglich, dass sie beweisen wird, dass Gott, so wie sich ihn die heutigen Religionen vorstellen, nicht existieren muss, um dieses Universum zu dem Ort zu machen, der er ist. Lustig, dass sie versuchen meinen Beitrag als Blödsinn zu bezeichnen indem sie Argumente widerlegen, die ich nicht aufgeschrieben habe. Taktik?
4. Wesentliche Fragen
Dummgesicht 04.07.2012
Die Wissenschaft kann die Frage nach dem WIE beantworten, niemals aber die Frage nach dem Sinn. Alle wesentlichen Fragen des Lebens, nach Gott, nach der Seele, nach einem Leben nach dem Tode sind von der Wissenschaft nicht antastbar und bleiben persönliche Glaubensfragen.
5.
metafa 04.07.2012
Natürlich sind die Fragen antastbar. Und sie werden angetastet. Was sie im Nachhinein glauben ist (zumindest in unseren Breitengraden) komplett ihre Angelegenheit, da haben sie recht. Leben wir nicht in einer tollen Zeit? :)
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    

© SPIEGEL ONLINE 2012
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



Twitter-Humor zum Higgs-Boson

Zitate starten: Klicken Sie auf den Pfeil


Die Grundkräfte der Natur
Fundamentale Wechselwirkungen
Sie sind buchstäblich das, was die Welt im Innersten zusammenhält: die Grundkräfte der Natur. Sie sind die Basis aller physikalischen Vorgänge, ohne sie wäre unser Universum nicht denkbar. Die Wissenschaft kennt vier dieser Kräfte, die auch fundamentale Wechselwirkungen genannt werden. Seit Jahrzehnten fahnden Wissenschaftler auch nach einer fünften - bisher allerdings ergebnislos.
Die Gravitation
Isaac Newton hat im 17. Jahrhundert die Schwerkraft erstmals mathematisch beschrieben. Sie besitzt eine unendliche Reichweite, lässt sich - anders als andere Grundkräfte - nicht abschirmen und wirkt vor allem auf große Distanzen. Planeten, Sterne und ganze Galaxien werden maßgeblich von ihr gesteuert. Dennoch ist sie die schwächste aller Fundamentalkräfte. Ein Mensch etwa - obwohl im Vergleich zur Erde winzig klein - kann die Schwerkraft zumindest kurzzeitig spielend mit seiner Körperkraft überwinden.
Die elektromagnetische Kraft
Sie ist neben der Gravitation die zweite Kraft, der schon früh der Rang eines allgemeinen Naturgesetzes gegeben wurde. Auf ihr basieren die meisten Alltagsphänomene: Wenn eine Glühbirne dank Strom Licht erzeugt, wenn Magneten sich anziehen, wenn Substanzen chemisch miteinander reagieren ist die elektromagnetische Wechselwirkung die Basis des Geschehens. Die Teilchen, durch die sie vermittelt wird, sind die Photonen.
Die starke Kernkraft
Die Kernkräfte wurden erst im 20. Jahrhundert mit der Entdeckung von Atomkernen und Radioaktivität beschrieben. Nach dem Standardmodell der Elementarphysik besteht ein Atomkern aus Neutronen und Protonen, die sich wiederum aus Quarks zusammensetzen. Die starke Kernkraft, auch starke Wechselwirkung genannt, hält diese Quarks zusammen - und damit auch die Atomkerne. Sie wird durch Gluonen vermittelt.
Die schwache Kernkraft
Die schwache Wechselwirkung ist die Grundlage einiger radioaktiver Zerfallsprozesse und spielt auch eine Rolle bei der Kernfusion, die etwa im Innern von Sternen abläuft. Sie besitzt wie auch die starke Kernkraft nur eine kurze Reichweite.

Die schwache Kernkraft sagt auch die Existenz des sogenannten Higgs-Bosons voraus, das der Theorie zufolge allen anderen Elementarteilchen ihre Masse verleiht. Der Partikel, auch "Gottesteilchen" genannt, wurde bisher aber noch nicht direkt beobachtet. Weltweit fahnden Forscher intensiv nach dem Teilchen. Mit Hilfe großer Teilchenbeschleuniger wie dem Large Hadron Collider (LHC) in Genf könnte es schon bald nachgewiesen werden.
Die fünfte Kraft
Seit Jahrzehnten fahnden Wissenschaftler nach einer fünften Kraft. Sie soll ähnlich schwach sein wie die Gravitation und auf Objekte aller Art wirken. Doch experimentell ließ sich die fünfte Fundamentalkraft - trotz einiger Versuche insbesondere in den späten achtziger Jahren - nicht schlüssig belegen.

Der kompakte Nachrichtenüberblick am Morgen: aktuell und meinungsstark. Jeden Morgen (werktags) um 6 Uhr. Bestellen Sie direkt hier: