Mysteriöser Partikel "Teilchen Gottes" neu vermessen
Wenn Physiker etwas mit ihren Theorien nicht erklären können, dann erweitern sie sie solange, bis die Welt wieder in Ordnung ist. Auf derartige Weise entstand auch die Hypothese vom Higgs-Boson. Dieser auch "Teilchen Gottes" genannte Partikel soll dafür verantwortlich sein, dass Teilchen überhaupt eine Masse haben. Physiker gehen bei ihrer Theorie der Kräfte im so genannten Standardmodell nämlich von masselosen Teilchen aus. Das Higgs-Boson schließt die Lücke.
Das Higgs-Boson gehört zu den mysteriösesten Erscheinungen im Teilchenzoo. Seine Masse konnte bisher nur indirekt über die Zerfallsprodukte von Experimenten in Teilchenbeschleunigern bestimmt werden. Seine genaue Vermessung ist von elementarer Bedeutung, um die Theorien zum Aufbau der Materie zu bestätigen und um das Geheimnis der Dunklen Materie zu lüften, die bis zu 90 Prozent des Universums ausmacht.
Ein internationales Team von Physikern konnte die Energie des Gottesteilchens (und damit auch seine Masse) nun offenbar genauer bestimmen als je zuvor. Die Forscher bemühten dazu nicht etwa teure Teilchenbeschleuniger, sie griffen vielmehr auf existierende Messdaten von Experimenten des amerikanischen Fermilabs zurück und werteten diese mit neuen Methoden aus.
Einen "beachtlichen Fortschritt" in der Vermessung von Elementarteilchen nannte Thomas Ferbel, Professor für Physik und Astronomie an der University of Rochester im US-Bundesstaat New York, die Methode. Juan Estrada, einer seiner Doktoranden, hatte die Idee zur präziseren Bestimmung der Masse des Higgs-Boson. Ferbel war zunächst skeptisch, galten die Messdaten des Fermilabs doch als "ausgewrungen bis auf das letzte Bit". Doch die neue statistische Methode brachte tatsächlich um 40 Prozent genauere Werte.
Nach dem bisherigen Modell taxierten Physiker die Energie eines Higgs-Bosonen auf 96 Giga-Elektronenvolt (GeV). Den neuen Berechnungen zufolge dürfte der wahscheinlichste Wert jedoch bei 117 GeV liegen. Dies könnte bei neuen Experimenten mit Teilchenbeschleunigern hilfreich sein, erklärten die Forscher, denn umso gezielter könne bei neuen Experimenten gesucht werden.
Das bestehende Standardmodell, dessen Materiebaukasten aus sechs Quarks, sechs Leptonen und den Austauschteilchen der vier fundamentalen Wechselwirkungen besteht, sehen die US-Wissenschaftler durch ihre Arbeit nicht gefährdet, auch wenn sie glauben, dass es nicht ganz richtig sein kann. "Egal wie hart wir das Standardmodell in Frage stellen, es erweist sich immer als flexibel und funktioniert", so Ferbel.
