Die Physik-Blogs sind derzeit voller Gerede über ein mögliches Zeichen des Higgs-Bosons – oder vielleicht ein komplett unerwartetes Teichen – in Daten des Large Hadron Colliders in der Nähe von Genf (Schweiz). Aber die Behauptung durchlief nicht den Überprüfungsprozess des Experimentes und könnte sich leicht als falsch herausstellen, sagen Physiker.
Der LHC, der Protonenstrahlen kollidieren lässt, wurde größtenteils in der Hoffnung gebaut, den ersten beobachtbaren Hinweis auf das Higgs-Teilchen zu erbringen, von dem angenommen wird, dass es anderen Teilchen Masse verleiht. Das Higgs-Boson ist das letzte unentdeckte Teilchen im Standardmodell der Teilchenphysik, das in den letzten drei Jahrzehnten am besten erklären konnte, wie Teilchen und Kräfte interagieren.
Die neusten Gerüchte über seine mögliche Sichtung stammen von einer Zusammenfassung, die am Donnerstag von einem anonymen Kommentator auf dem Blog des Mathematikers Peter Woit gepostet wurde.
Die Zusammenfassung scheint Teil einer längeren Abhandlung von vier Physikern zu sein, die am ATLAS-Detektor des LHC beteiligt sind, allerdings wurde die vollständige Arbeit noch nicht der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Die Autoren der Zusammenfassung sagen, dass die ATLAS-Daten mehr Photonenpaare mit einer Energie von 115 GeV zeigen als erwartet wurden.
Die Zahl ist interessant, weil viele Physiker denken, dass das Higgs-Boson wahrscheinlich eine Masse um 115 GeV herum haben dürfte – zumindest wenn die Supersymmetrie (eine populäre Theorie, die einige Unstimmigkeiten des Standardmodells beseitigt) korrekt ist. (Physiker benutzen oft Energieeinheiten, um Teilchenmassen zu beschreiben, weil Energie und Masse nach Einsteins Formel E=mc2 äquivalent sind.)
Das Higgs-Boson sollte mitunter in ein Photonenpaar zerfallen, was eine Erhebung in der Energieverteilung der Photonenpaare erzeugen würde. Aber wenn das Higgs-Boson die vom Standardmodell vorhergesagten Eigenschaften besitzt, sollte die Erhebung viel zu gering sein, um bemerkt zu werden. Die Erhebung in der Zusammenfassung ist 30 Mal größer als der erwartete Wert.
Das Résonaances Blog des Physikers Adam Falkowski bietet einen guten Überblick über die möglichen Erklärungen des Signals. Auf den Blogs der Physiker Tommaso Dorigo und Lubos Motl gibt es ebenfalls interessante Diskussionen.
Die Einigkeit scheint darin zu bestehen, dass die Arbeit selbst real und keine Art von Scherz ist, aber das Ergebnis könnte sich gut als falsch herausstellen.
Allerdings könnte es sein, dass sich das Higgs-Boson einfach anders verhält als erwartet. Physiker haben sich viele Möglichkeiten einfallen lassen, um das Standardmodell so zu erweitern, damit es zu den Eigenschaften des Higgs-Bosons passt. Einige davon würden die Erhebung bei der Energieverteilung der Photonenpaare vergrößern.
Oder die Erhebung könnte von einem unerwarteten neuen Teilchen stammen, nicht vom Higgs-Boson. Aber möglicherweise ist die wahrscheinlichste Erklärung, dass die Erhebung ein Fehler ist. Teilchenkollisionen sind chaotisch und es braucht viel sorgfältige Analysen, um Anomalien von banalen Hintergrundereignissen zu unterscheiden. Ein Fehler irgendwo auf dem Weg könnte eine Erhebung verursachen, die nicht wirklich da ist.
Es ist erwähnenswert, dass der Beleg sich in einem sehr frühen Stadium befindet. Anscheinend wurde die Abhandlung noch nicht von der ATLAS Collaboration (die Organisation aus Hunderten Physikern, die den Detektor betreibt) begutachtet oder zugelassen.
Zum Vergleich, die kürzlich beobachtete 145 GeV Spitze in einer anderen Art von Messung am Tevatron Collider des Fermilabs in Batavia (Illinois) hatte den Rückhalt der Collaboration, welche das CDF Experiment betreibt, auf dem die Ergebnisse basierten.
Sogar wenn die 115 GeV Spitze verschwindet, stehen die Chancen gut, dass der LHC bald weitere interessante Ergebnisse liefern wird. Erst kürzlich wurde berichtet, dass der LHC einen neuen Weltrekord aufgestellt hat.
Quelle: http://www.newscientist.com/blogs/shortsharpscience/2011/04/has-the-lhc-found-a-hint-of-th.html
(THK)
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