Higgs-Boson: Cern gibt Entdeckung von Teilchen am LHC bekannt

Genf/Hamburg - Wissenschaftler am europäischen Kernforschungszentrum Cern haben ein neues Elementarteilchen aufgespürt, bei dem es sich nach ihren Angaben um das seit langem gesuchte Higgs-Boson handeln könnte. "Es ist ein vorläufiges, aber ein sehr überzeugendes Ergebnis", sagte der führende Cern-Wissenschaftler Joe Incandela am Mittwoch in der Forschungseinrichtung bei Genf.

"Es ist schwer, nicht aufgeregt zu sein angesichts dieser Resultate", schwärmt Cern-Forschungsdirektor Sergio Bertolucci. Seit 40 Jahren fahnden Physiker nach dem Higgs-Boson, das auch Gottesteilchen genannt wird. Es ist das letzte wichtige Puzzlestück des Standardmodells vom Universum. Das Teilchen ist nach dem britischen Physiker Peter Higgs benannt, der es vorhergesagt hat. Das Feld des Higgs-Teilchens sorgt demnach dafür, dass andere Teilchen eine Masse haben (über die Geheimnisse des Higgs-Teilchens lesen Sie hier).

Jetzt sind die Physiker dem Higgs offenbar ganz nahe gekommen: Denn genau dort, wo man es erwartete, bei einer Masse von 125 Gigaelektronenvolt (GeV), haben die Physiker am LHC nun ein neues Elementarteilchen aufgespürt. Es spricht vieles dafür, dass es sich tatsächlich um das seit Jahrzehnten gesuchte Higgs-Boson handelt.

"Wir haben ein Signal bei 125 GeV entdeckt, welches ein neues Teilchen darstellt", sagt Thomas Müller vom Karlsruhe Institute of Technology (KIT) zu SPIEGEL ONLINE. "Wir sind uns ziemlich sicher, dass es das Higgs-Boson ist. Das Teilchen ist in Bezug auf Häufigkeit und Masse kompatibel zum Higgs-Boson aus dem Standardmodell", sagt der Physiker.

Euphorie unter Physikern

Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass es sich doch nicht um das Higgs handelt, betrage eins zu einer Million, erklärten die Forscher in Genf. "Als Laie würde ich sagen, wir haben das Higgs, als Wissenschaftler brauche ich den letzten Beweis", sagte ein Physiker am Cern. Es seien weitere Daten nötig, um 100 Prozent sicher zu sein.

"Mit dieser bedeutenden Beobachtung wird vielleicht die Tür in eine neue Welt der Teilchenphysik aufgestoßen", sagt Bernhard Spaan von der Technischen Universität Dortmund. Er ist Vorsitzender des deutschen Komitees für Elementarteilchenphysik.

Champagner für Peter Higgs

Auch Namensgeber Peter Higgs, der 1964 die entscheidende Grundlagenarbeit zu dem Partikel veröffentlicht hatte, zeigte sich begeistert. "Ich habe nie erwartet, dass das noch zu meinen Lebzeiten passiert. Ich sollte meine Familie bitten, eine Flasche Champagner kaltzustellen", äußerte sich der zurückhaltende britische Physiker in einer Stellungnahme der Universität von Edinburgh.

Bundesforschungsministerin Annette Schavan hat den Wissenschaftlerinnen und Cern-Wissenschaftlern gratuliert: "Die Suche nach den Higgs-Teilchen hat nun fast 50 Jahre gedauert, aber nun könnte die Entdeckung gelungen sein. Die Ausdauer und Neugier der Wissenschaftler wurde belohnt. Ich gratuliere den beteiligten Arbeitsgruppen herzlich zu dieser wissenschaftlichen Sensation."

Der heute 83-jährige Higgs hatte die Existenz des Teilchens 1964 vorhergesagt. Für die Wissenschaftler ist es das letzte noch fehlende - aber zentrale - Elementarteilchen, um das Standardmodell der Materie zu begründen. Würde es nicht existieren, stünde das gesamte Theoriemodell der Physik des Universums in Frage.

Das Innerste der Materie

Bei der Suche nach dem Higgs-Teilchen werden seit Monaten am Cern an der Grenze zwischen Frankreich und der Schweiz in einem 27 Kilometer langen Ringtunnel des Teilchenbeschleunigers LHC Elementarteilchen aufeinander geschossen. Die Auswertung der Zerfallsprodukte gibt Aufschluss über das Innerste der Materie.

Um den letzten Beweis für Higgs zu erbringen, wollen die Forscher nun auch die verbliebenen möglichen Zerfallsprodukte nachweisen: "Wir haben den Nachweis in zwei wichtigen Kanälen gesehen", sagt Müller: "Das Teilchen zerfällt in zwei Photonen oder in ein Z-Boson und ein virtuelles Z-Boson."

Für einen hundertprozentigen Nachweis reichten diese beiden Kanäle aber nicht aus: "Laut Standardmodell kann das Higgs-Boson beispielsweise auch in ein Elektronen-Positronen-Paar oder in Fermionen zerfallen", sagt Müller. "Diese anderen Zerfallsprodukte müssen wir noch nachweisen - dazu brauchen wir noch mehr Messdaten."