Das Spannende vorne weg: Nachdem die Physiker am Cern das Higgs-Teilchen dingfest gemacht habe, kann man sich die Wundermaschine LHC jetzt auch ansehen. Bis Mitte 2014 ruht nämlich der Beschleunigerbetrieb. Der LHC wird auf seine Endausbaustufe für Kollisionsenergien von 14 Teraelektronenvolt (TeV) aufgerüstet. In dieser Zeit müssen Techniker und Physiker in den Beschleunigertunnel (27 Kilometer Umfang, 100 Meter unter der -- teils schweizerischen, teils französischen -- Erde), und Besuchergruppen sind zugelassen.

Heuer verwies als Gastredner auf dem Forschungstag 2013 der Baden-Württemberg-Stiftung auch auf den Tag der offenen Tür am Cern (28./29. September 2013). Der Generaldirektor des Cern erwartet dann allerdings 100.000 Besucher.

Zum Stand der Higgs-Suche meinte Heuer, das Teilchen gelte nun als gefunden. (Andere Physiker sprechen indes immer noch von einem Higgs-ähnlichen Teilchen.) Doch jetzt fange die Sache erst an, interessant zu werden. Verhält sich das Higgs genauso, wie es das Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhersagt, oder gibt es Abweichungen. Immerhin gebe es Theorien, wonach verschiedene Higgs-Sorten möglich seien.

Heuer strich insbesondere heraus, dass das Higgs-Teilchen als Anregung eines skalaren Feldes etwas Besonderes sei. Skalar meint, es gibt keine Richtung wie etwa beim elektrischen Feld. Das Higgs-Feld durchziehe das ganze Universum. Da es die Masse der bekannten Materie hervorrufe, hoffen die Forscher, über ein genaueres Studium von Higgs auch Hinweise auf die ominöse dunkle Materie und die dunkle Energie zu bekommen. "Damit stehen wir ganz am Anfang der Erforschung des dunklen Universums", sagte Heuer.

Bei der Verifizierung des Higgs-Teilchens müssen die Physiker jetzt die Statistik bemühen. Da gibt es zwei Ziellinien, ab 99,73% Wahrscheinlichkeit (3-Sigma) sprechen die Wissenschaftler von einem Anzeichen für ein neues Teilchen, ab 99,99994% (5-Sigma) von einer Entdeckung.

Das 5-Sigma-Ziel haben die Forscher vergangenen Sommer (Verkündung 4.7.2012) erreicht. "Wir sind sicher, ein neues Teilchen gefunden zu haben", sagte mir Karl Jakobs, Physiker an der Uni Freiburg und Sprecher der deutschen Forscher an einem der beiden Higgs-Nachweisdetektoren, dem Experiment Atlas.

Um das neue Teilchen als Higgs-Teilchen auch zweifelsfrei fest zu machen, dazu müssen die Forscher das 5-Sigma-Ziel bei den Higgs-Eigenschaften noch erreichen. Dazu zählt der Spin. Er sollte bei Null liegen. Das Higgs ist das Austauschteilchen eines sogenannten skalaren Feldes (also ohne vektorielle Vorzugsrichtung wie etwa bei einem elektromagnetischen Feld) mit Spin Null. Bei diesen Eigenschaften liegen die Forscher zwischen 2- und 5-Sigma.

Die jüngste Konferenz in La Thuille, Anfang März, zeigte, dass die Forscher auf gutem Wege zum Higgs sind. Vielleicht sogar 'zu gut', denn das Teilchen scheint sich nur zu gut in das Standard-Modell einzufügen. Dabei hätten einige Forscher auch ganz gern auf überraschende Abweichungen von den Modellen gesetzt, um auf eine neue Physik schließen zu können: weitere Raumdimensionen, Dunkle Materie.

Aber vielleicht wird's noch was. Auf der nächsten Sommerkonferenz in Stockholm wissen wir mehr, meint Jakobs.


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