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Physik-Nobelpreis für Higgs und Englert: "Manchmal ist es nett, recht zu haben"

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AFP

Sie hatten 1964 dieselbe Idee, knapp 50 Jahre später wurde ihre Theorie bestätigt: Im hohen Alter bekommen die Teilchenphysiker Peter Higgs und François Englert den Nobelpreis. "Ich dachte nicht, dass es noch passiert."

Die Entscheidung muss in diesem Jahr besonders schwierig gewesen sein - dabei lag sie doch eigentlich auf der Hand. Mit einer Stunde Verspätung verkündete die Königliche Schwedische Akademie der Wissenschaften, womit so viele gerechnet hatten: Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an den Briten Peter Higgs und den Belgier François Englert für die Entwicklung des sogenannten Higgs-Mechanismus.

Was genau die Akademie so lange diskutierte, wollte Mats Larsson, Mitglied des Nobel-Komitees Physik, auch im Nachhinein nicht verraten: "Ich kann keine Details über die Entscheidung enthüllen - nur so viel: Das Prozedere ist kompliziert." Wahrscheinlich haben die Experten darüber debattiert, ob das europäische Kernforschungszentrum Cern den Preis ebenfalls bekommt. Schließlich wurde dort 2012 das Higgs-Boson nachgewiesen - und die fast 50 Jahre alte Theorie von Englert und Higgs damit erst bestätigt.

Einen einzelnen Experimentator vom Cern auszuwählen und für die Entdeckung des Higgs-Teilchens mit dem Nobelpreis zu ehren, wäre allerdings schwierig gewesen. Studien von Cern-Forschern haben meist Hunderte, oft sogar Tausende Autoren, weil sie alle an den Experimenten beteiligt sind. "Man hätte auch eine Organisation wie das Cern auszeichnen können", räumt Larsson ein. Dies liege im Ermessen der Akademie.

Doch offensichtlich hat man sich dagegen entschieden. Johanna Stachel, Präsidentin der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG), ist mit der Wahl der Akademie trotzdem zufrieden: "Das ist eine exzellente Entscheidung. Es ist auch der richtige Zeitpunkt dafür."

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Physik-Nobelpreis 2013: Ehrung für Higgs und Englert
Stachel hat selbst mehr als zehn Jahre am Aufbau des Alice-Experiments mitgearbeitet, das zum Teilchenbeschleuniger LHC am Cern gehört. Sie glaubt nicht, dass es Kollegen am Cern gibt, die sich jetzt übergangen fühlen. "Ob der Preis auch an eine Organisation geht oder nur an Higgs und Englert, macht für den Einzelnen keinen großen Unterschied." Die Freude unter den Teilchenphysikern sei groß, auch wenn der Nobelpreis nur an Theoretiker gehe. Rolf Heuer, der Direktor des Cern, gratulierte den beiden Laureaten: "Ich bin begeistert, dass der Nobelpreis an die Teilchenphysik geht", sagte er.

Masse entsteht durch Wechselwirkung mit Higgs-Feld

Die beiden nun ausgezeichneten Arbeiten erschienen kurz hintereinander am 31. August 1964 und am 19. Oktober 1964. François Englert hatte gemeinsam mit dem inzwischen verstorbenen Robert Brout dieselbe Idee entwickelt wie Peter Higgs: Ein omnipräsentes Feld durchzieht den Raum, heute Higgs-Feld genannt. Und erst durch die Wechselwirkung mit ihm erhalten Partikel Masse.

Allerdings ist das Higgs-Feld nur für einen geringen Teil der Masse verantwortlich, mit der man im Alltag zu tun hat. "Nehmen wir zum Beispiel diesen Tisch", sagt Physikerin Stachel. "Nur zwei bis drei Tausendstel seiner Masse gehen auf den Higgs-Mechanismus zurück." Ein Proton habe eine Masse von einem Gigaelektronenvolt (GeV). Es bestehe aus drei Quarks mit jeweils nur zwei bis drei Megaelektronenvolt (MeV) - weniger als einem Prozent der Gesamtmasse.

Nur dieser kleine Anteil stamme vom Higgs-Feld. "Die übrige Masse entsteht durch die Wechselwirkung der Quarks", erklärt Stachel. Die Entdeckung des dahinter stehenden Mechanismus hatte dem japanischen Forscher Yichir Nambu bereits 2008 den Physik-Nobelpreis beschert.

Keine Prognosen zur Masse

Nun folgen Englert und Higgs. Die Bestätigung ihrer Theorie erforderte das bislang größte und teuerste Experiment der Menschheit - den Large Hadron Collider (LHC). Mit dem gigantischen Teilchenbeschleuniger wurde das Higgs-Feld letztlich indirekt nachgewiesen - über das Higgs-Boson, ein bis dahin unbekanntes Teilchen, das bei Quantenfluktuationen entsteht, die erst bei hohen Energien auftreten. Daher musste ein besonders leistungsstarker Beschleuniger gebaut werden, der die kurzzeitige Anregung ermöglichte.

Eines der vielen Probleme der Forscher war, dass sie anfangs nicht einmal wussten, in welchem Massebereich sie suchen sollten - die Theorie machte dazu keine Vorhersagen. Peter Braun-Munzinger von der TU Darmstadt mahnt bei aller Euphorie zur Vorsicht: "Wir wissen nicht, ob wir genau das Higgs-Teilchen gefunden haben, das Peter Higgs vorhergesagt hat. Es könnte noch mehr Higgs-Teilchen geben."

Higgs, der spätestens seit Sommer 2012 als Favorit für den Nobelpreis galt, hat die Botschaft aus Schweden mit stiller Freude zur Kenntnis genommen. Der Schotte gilt als äußerst bescheiden. "Ich habe Peter Higgs im Sommer auf einer Tagung als Vortragenden erlebt", sagt Achim Stahl von der RWTH Aachen. Higgs habe die Geschichte des nach ihm benannten Felds mit großer Zurückhaltung erzählt, alle erwähnt, die dazu beigetragen hätten und sich selbst dabei fast vergessen.

Viel mehr als den nun mit dem Nobelpreis prämierten Fachbeitrag hat Higgs in seiner kurzen Forscherkarriere nicht publiziert. Relativ früh wechselte er in die Uni-Verwaltung. "Ich dachte nicht, dass es Zeit meines Lebens noch passiert", sagte er kürzlich dem Wissenschaftsmagazin "New Scientist". Die Lage habe sich geändert, als die großen Teilchenbeschleuniger gebaut wurden. "Manchmal", sagt der heute 84-Jährige, "ist es nett, recht zu haben."

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insgesamt 19 Beiträge
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1. Herzlichen Glückwunsch!
seikor 08.10.2013
Herzlichen Glückwunsch an Peter Higgs und François Englert. Es ist schon richtig, dass diejenien den Preis bekommen, die die erste Idee dazu hatten. Denn ohne diese Ideenträger, könnten alle Tausende von Experimentatoren hinterher nichts überprüfen...
2. Congratulations
bongarje 08.10.2013
to Peter Higgs and Francois Englert. Well done!
3. .
TS_Alien 08.10.2013
Relativ sicher ist, dass im LHC-Experiment ein neues Teilchen gefunden worden ist. Gar nicht sicher ist, ob es das gesuchte Higgs-Teilchen ist. Daher kommt der Nobelpreis zu früh. Hoffentlich bereut man dies in einigen Jahren nicht.
4. Gottesteilchen
jamesmaxwell 08.10.2013
Die unter Wissenschaftlern unbekannte oder wenn dann verpönte Bezeichnung "Gottesteilchen" für das Higgs-Boson kommt selbstverständlich auch in der englischen Original-Rede des Herrn Staffan Normark nicht vor, auch wenn dies unwahrer Weise im Video behauptet wird.
5. Glückwunsch
spon_1804815 08.10.2013
Aber könnte es auch ein Zeichen sein, das in den letzten 50 Jahren in der Physik nicht mehr viel passiert ist?
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Ehrung mit Weltrang - die Nobelpreise
Der Stifter
Mit der Stiftung der Nobelpreise wollte der schwedische Forscher und Großindustrielle Alfred Nobel (1833-1896) einen Konflikt lösen, der sein Leben bestimmte: Der Dynamit-Erfinder konnte nicht verwinden, dass seine Entdeckung für den Krieg genutzt wurde. Als "Wiedergutmachung" vermachte er sein Vermögen einer Stiftung, aus deren Zinsen Preise für jene finanziert werden sollten, die "im verflossenen Jahr der Menschheit den größten Nutzen geleistet haben". Nobel selbst hatte mehr als 350 Patente angemeldet.
Die Auszeichnungen
Die Preise werden seit 1901 vergeben. Die Dotierung stieg von anfangs 150.800 Kronen auf zehn Millionen Kronen (eine Million Euro), wurde 2012 aber wegen der Wirtschaftskrise wieder auf acht Millionen Kronen gesenkt. Bis zu drei Menschen können sich einen wissenschaftlichen Preis teilen. Der Friedensnobelpreis wird auch an Organisationen verliehen. Höhepunkt ist stets die feierliche Verleihung der Auszeichnungen am 10. Dezember, dem Todestag von Nobel.
Die Kategorien
Die Preisträger für Physik und Chemie werden immer von der Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften, die der Medizin vom Karolinska-Institut in Stockholm und die Literaturpreisträger von der Königlich-Schwedischen Akademie der Künste ausgewählt. Die Friedenspreisträger bestimmt ein Ausschuss des norwegischen Parlaments in Oslo.
Die Alternativen
Neben den eigentlichen Nobelpreisen wird seit 1969 eine Ehrung für Wirtschaftswissenschaften in Gedenken an Alfred Nobel verliehen. Sie wurde 1968 von der Schwedischen Reichsbank gestiftet. Seit 1980 vergibt die "Stiftung zur Auszeichnung richtiger Lebensführung" (Right Livelihood Award Foundation) die Right Livelihood Awards, die oft als alternative Nobelpreise bezeichnet werden.
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Physik-Nobelpreisträger seit 1999
2015
2014
Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura aus Japan für die Entwicklung von Leuchtdioden, die blaues Licht emittieren. Sie bilden die Grundlage für weiße LEDs.
2013
François Englert (Belgien) und Peter Higgs (Großbritannien) für die Entwicklung des Mechanismus, der zum Verständnis des Ursprungs der Masse subatomarer Teilchen beiträgt. Dieser wurde durch die Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2012 am Kernforschungszentrum Cern bestätigt.
2012
David Wineland (USA) und Serge Haroche (Frankreich) für ihre Arbeit zur Wechselwirkung zwischen Licht und Materie. Ihnen war es gelungen, einzelne Quantenpartikel zu messen und zu kontrollieren, ohne sie zu zerstören, was den Weg zu revolutionären Quantencomputern ebnen könnte.
2011
Die Amerikaner Saul Perlmutter und Adam Riess sowie der US-Australier Brian Schmidt für ihre Forschungen zur Ausdehnung des Universums durch die Beobachtung ferner Sternenexplosionen, sogenannter Supernovae.
2010
Andre Geim und Konstantin Novoselov erhalten die Auszeichnung für die fundamentale Entdeckung der zweidimensionalen Kohlenstoffstruktur Graphen.
2009
Charles Kuen Kao für seine Arbeit auf dem Gebiet der schnellen Datenübertragung durch Glasfasern. Willard Boyle und George Smith teilen sich die zweite Hälfte des Preises für die Erfindung des lichtempfindlichen CCD-Chips, der heute in den meisten Digitalkameras eingebaut ist.
2008
Yoichiro Nambu (USA), Makoto Kobayashi (Japan) und Toshihide Maskawa (Japan) für die Entdeckung und Erklärung sogenannter Symmetriebrechungen in der Teilchenphysik, die das Verständnis der Natur entscheidend verbessert haben.
2007
Peter Grünberg (Deutschland) und Albert Fert (Frankreich) für die Entdeckung des "Riesenmagnetowiderstands" , durch den sich die Speicherkapazität von Computer-Festplatten drastisch erhöhen ließ.
2006
John C. Mather und George F. Smoot (beide USA) für die Entdeckung der Saat der Galaxien in der kosmischen Hintergrundstrahlung, dem "Echo des Urknalls".
2005
Roy J. Glauber (USA) für Grundlagen der Quantenoptik sowie John L. Hall (USA) und Theodor W. Hänsch (Deutschland) für die Entwicklung einer laserbasierten Präzisionsmesstechnik für Lichtfrequenzen.
2004
David J. Gross , H. David Politzer und Frank Wilczek (alle USA) für Erkenntnisse zur Kraft zwischen den kleinsten Materieteilchen im Atomkern, den Quarks.
2003
Alexej Abrikosow (USA und Russland), Vitali Ginsburg (Russland) und Anthony Leggett (USA und Großbritannien) für bahnbrechende Arbeiten zu Supraleitern und Supraflüssigkeiten.
2002
Raymond Davis (USA), Masatoshi Koshiba (Japan) und Riccardo Giacconi (USA) für die Entdeckung kosmischer Röntgenstrahlen und Neutrinos.
2001
Wolfgang Ketterle (Deutschland), Eric A. Cornell (USA) und Carl E. Wieman (USA) für die Erschaffung des Bose-Einstein- Kondensats, der fünften Erscheinungsform der Materie neben fest, flüssig, gasförmig und dem Plasma.
2000
Herbert Kroemer (Deutschland), Zhores Alferow (Russland) und Jack Kilby (USA) für die Herstellung integrierter Schaltkreise und des Halbleiter-Lasers.
1999
Gerardus 't Hooft und Martinus J.G. Veltman (beide Niederlande) für ihre Beiträge zur Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung.

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