| Astropage.eu | Datum: 29.04.2012 - 00:05 | Fehler melden |
| Tags: Large Hadron Collider LHC, Energie, Protonen, Standardmodell, Higgs-Teilchen |
| Kategorien: Physik | Quelle |
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Die Suche nach dem schwer nachweisbaren Higgs-Teilchen und ihre Bedeutung
Credit: ATLAS-Detektor (CERN)
Die Welt der Physik hat ihre Rätsel, aber eines ihrer größten - die Frage, ob das schwer nach- weisbare Higgs-Boson tatsächlich existiert - ist näher an einer Art Auflösung.
Wissenschaftler erdachten das Higgs-Boson erstmals in den 1960er Jahren. Es ist nach Peter Higgs benannt, einem emeritierten Professor der University of Edinburgh, der einer der Physiker war, welche dessen Existenz postulierten. Jetzt, mit gut aussehenden Hinweisen, erwarten sie bald genug Beweise zu finden, um ein für alle Mal zu zeigen, ob das Higgs-Boson existiert.
Am 18. April organisierte das World Leaders Forum zusammen mit der Columbia Science Initiative eine Veranstaltung, um zwei fundamentale physikalische Fragestellungen bezüglich dieses bislang nicht greifbaren Teilchens zu erörtern: "Was, wenn wir das Higgs-Boson finden? Und was, wenn nicht?" Die Diskussionsteilnehmer waren Professor Michael Tuts, der Programmmanager des ATLAS-Experiments am Large Hadron Collider des CERN; Brian Greene, Professor für Physik und Mathematik; Dennis Overbye, Wissenschaftsreporter der New York Times und Mariette DiChristina, Chefredakteurin des Scientific Amerian.
Das Standardmodell der Physik - die Theorie, die beschreibt, wie subatomare Teilchen sich verhalten und interagieren - ist die gängigste akzeptierte Theorie über das Universum. Sie stellt das Higgs-Feld als eine melasse-ähnliche Substanz dar, die alles zusammenhält und allem Masse verleiht.
"Wenn das wahr ist, sollten wir in der Lage sein, ein Experiment zu konstruieren, das es beweist", sagte Amber Miller, Professorin für Physik und Wissenschaftsdekanin der Faculty of Arts and Sciences, die Moderatorin der Podiumsdiskussion. "Es gibt keinen Grund zu denken, dass es existieren sollte, nur weil Theoretiker es erfunden haben. Das macht es riskant, aber auch tiefgreifend. Wir suchen nach Etwas, das nur existieren wird, wenn die Theorien korrekt sind."
"Wenn sie es finden, wird es Theorien bestätigen, die seit 30 oder 40 Jahren auf dem Tisch liegen", sagte Green, der das Experiment als eine Win-Win-Situation ansieht. "Sie ist rein mathematisch, diese Theorie, dass der Raum mit dieser Substanz gefüllt ist. Wenn sie ein kleines Stück herausbrechen können, wäre das eine großartige Bestätigung für die Macht der Mathematik, um den Weg zu weisen. Und es ist erstaunlich, wenn sie es nicht finden, weil es uns sagen wird, dass diese Theorie falsch ist und uns zwingen wird, an das Reißbrett zurückzukehren."
Wissenschaftler wissen seit langem, dass alles Masse besitzt und sie verstehen die Eigenschaften der Teilchen, aber sie waren bisher noch nicht in der Lage zu erklären, woher die Masse stammt. Wie Miller erläutert, ist die Suche nach dem Higgs-Boson nicht nur eine Chance zu verstehen, wie die Natur arbeitet, sondern auch, wie die Wissenschaft selbst arbeitet.
Am ATLAS-Detektor des Large Hadron Collider des CERN, einem 26 Kilometer langen Ring tief unter der Erde außerhalb von Genf, führen Forscher von 175 Institutionen aus 38 Ländern Experimente durch, bei denen Protonenstrahlen mit annähernd Lichtgeschwindigkeit kollidieren. Tuts beschrieb ATLAS als "ein Mikroskop für die Untersuchung der subatomaren Welt". Der Detektor ist so groß, dass er bequem in die Low Library passt. Das Team verwendet ATLAS, um Millionen Bilder dieser Kollisionen zu machen und hofft, das Higgs-Boson im Laufe der Experimente 2012 nachzuweisen. Die Hinweise, die sie suchen, sind wiederholte Anzeichen einer "Beule" in den Daten bei einer bestimmten Masse, was für die Existenz des Higgs-Bosons spricht.
Wissenschaftler erdachten das Higgs-Boson erstmals in den 1960er Jahren. Es ist nach Peter Higgs benannt, einem emeritierten Professor der University of Edinburgh, der einer der Physiker war, welche dessen Existenz postulierten. Jetzt, mit gut aussehenden Hinweisen, erwarten sie bald genug Beweise zu finden, um ein für alle Mal zu zeigen, ob das Higgs-Boson existiert.
Am 18. April organisierte das World Leaders Forum zusammen mit der Columbia Science Initiative eine Veranstaltung, um zwei fundamentale physikalische Fragestellungen bezüglich dieses bislang nicht greifbaren Teilchens zu erörtern: "Was, wenn wir das Higgs-Boson finden? Und was, wenn nicht?" Die Diskussionsteilnehmer waren Professor Michael Tuts, der Programmmanager des ATLAS-Experiments am Large Hadron Collider des CERN; Brian Greene, Professor für Physik und Mathematik; Dennis Overbye, Wissenschaftsreporter der New York Times und Mariette DiChristina, Chefredakteurin des Scientific Amerian.
Das Standardmodell der Physik - die Theorie, die beschreibt, wie subatomare Teilchen sich verhalten und interagieren - ist die gängigste akzeptierte Theorie über das Universum. Sie stellt das Higgs-Feld als eine melasse-ähnliche Substanz dar, die alles zusammenhält und allem Masse verleiht.
"Wenn das wahr ist, sollten wir in der Lage sein, ein Experiment zu konstruieren, das es beweist", sagte Amber Miller, Professorin für Physik und Wissenschaftsdekanin der Faculty of Arts and Sciences, die Moderatorin der Podiumsdiskussion. "Es gibt keinen Grund zu denken, dass es existieren sollte, nur weil Theoretiker es erfunden haben. Das macht es riskant, aber auch tiefgreifend. Wir suchen nach Etwas, das nur existieren wird, wenn die Theorien korrekt sind."
"Wenn sie es finden, wird es Theorien bestätigen, die seit 30 oder 40 Jahren auf dem Tisch liegen", sagte Green, der das Experiment als eine Win-Win-Situation ansieht. "Sie ist rein mathematisch, diese Theorie, dass der Raum mit dieser Substanz gefüllt ist. Wenn sie ein kleines Stück herausbrechen können, wäre das eine großartige Bestätigung für die Macht der Mathematik, um den Weg zu weisen. Und es ist erstaunlich, wenn sie es nicht finden, weil es uns sagen wird, dass diese Theorie falsch ist und uns zwingen wird, an das Reißbrett zurückzukehren."
Wissenschaftler wissen seit langem, dass alles Masse besitzt und sie verstehen die Eigenschaften der Teilchen, aber sie waren bisher noch nicht in der Lage zu erklären, woher die Masse stammt. Wie Miller erläutert, ist die Suche nach dem Higgs-Boson nicht nur eine Chance zu verstehen, wie die Natur arbeitet, sondern auch, wie die Wissenschaft selbst arbeitet.
Am ATLAS-Detektor des Large Hadron Collider des CERN, einem 26 Kilometer langen Ring tief unter der Erde außerhalb von Genf, führen Forscher von 175 Institutionen aus 38 Ländern Experimente durch, bei denen Protonenstrahlen mit annähernd Lichtgeschwindigkeit kollidieren. Tuts beschrieb ATLAS als "ein Mikroskop für die Untersuchung der subatomaren Welt". Der Detektor ist so groß, dass er bequem in die Low Library passt. Das Team verwendet ATLAS, um Millionen Bilder dieser Kollisionen zu machen und hofft, das Higgs-Boson im Laufe der Experimente 2012 nachzuweisen. Die Hinweise, die sie suchen, sind wiederholte Anzeichen einer "Beule" in den Daten bei einer bestimmten Masse, was für die Existenz des Higgs-Bosons spricht.
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