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Wissenschaft und Ethik

Der Higgs-Mechanismus ist experimentell verifiziert

CERN gratuliert François Englert und Peter W. Higgs zum Physik-Nobel-Preis

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Peter W. Higgs

Das CERN gratuliert François Englert und Peter W. Higgs zum Nobel Preis in Physik für die Entdeckung des Mechanismus, der zu einem grösseren Verständnis über die Herkunft der Masse von Subpartikeln beiträgt und der neulich bestätigt wurde mit dem Nachweis der theoretisch vorausgesagten Fundamentalpartikel durch die Experimente ATLAS und CMS im CERN Large Hadron Collider Tunnel, welche am 4. Juli 2012 stattgefunden haben. “I’m thrilled that this year’s Nobel Prize has gone to particle physics,” sagte CERN Generaldirektor Rolf Heuer. “The discovery of the Higgs boson at CERN last year, which validates the Brout-Englert-Higgs mechanism, marks the culmination of decades of intellectual effort by many people around the world.” Der Higgs-Mechanismus, auch Brout-Englert-Higgs (BEH) Mechanismus genannt, wurde 1964 zum ersten Mal vorgestellt in zwei wissenschaftlichen Artikeln, die unabhängig voneinander veröffentlicht wurden. Der erste Artikel stammte von den belgischen Physikern Robert Brout und François Englert, und der zweite vom britischen Physiker Peter Higgs. Die Theorie erklärte schon damals, wie [warum] die verantwortlichen Kräfte für den Betazerfall viel schwächer sind als beim Elektromagnetismus, aber besser bekannt sind als die mechanischen Kräfte, welche die Fundamentalpartikel mit Masse ausstatten. Ein dritter wissenschaftlicher Artikel von den Amerikanern Gerald Guralnik und Carl Hagen und ihrem britischen Kollegen Tom Kibble brachte neue Ideen, die als essentieller Teil zum Standardmodell physikalischer Teilchen beitrugen. Wie von Higgs vorausgesagt, war der Schlüssel zur Idee die Existenz eines neuen Typs von einen massiven Teilchen (massive boson), welches schliesslich 2012 experimentell von ATLAS und CMS im CERN entdeckt wurde.

Im folgenden YouTube-Video «The Higgs Field, explained – Don Lincoln» sieht man sehr vereinfacht, worum es hier eigentlich geht.

Das Standardmodell beschreibt die Fundamentalpartikel, aus welchen wir und sonst alle sichtbare Materie im Universum bestehen, zusammen mit allen Interaktionen, die ihr Verhalten bestimmen. Es ist eine bemerkenswert erfolgreiche Theorie, die in Experimenten über die Jahre gründlich getestet wurde. Letztes Jahr [2012] schliesslich wurde das letzte fehlende Stück, der BEH-Mechanismus, experimentell verifiziert. Nun, da man auch dies verifiziert hat, werden die weitere Experimente in der Physik im CERN um so eifriger im Rahmen des Standardmodells durchgeführt.

Das Higgs-Teilchen wurde aufgrund der Zusammenarbeit zwischen ATLAS und CMS entdeckt, wo bei beiden Organisationen über 3000 Forscher auf der ganzen Welt zusammenarbeiten. Sie haben ausgeklügelte Instrument gebaut – Partikeldetektoren – um Protonkollisionen mit Hilfe des CERN Large Hadron Collider (LHC) Tunnels zu studieren. Das LHC selbst ist wiederum ein hochkomplexes Gebilde, wo viele Wissenschaftler und Institute mitkonstruiert haben.

Weitere Hinweise und Quellen