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NOBELPREISE 2013: PHYSIK


Der diesjährige Nobelpreis für Physik ging an den Belgier Francoise Englert von der Universität Brüssel und den Engländer Peter Higgs von der Universität Edinburgh. Beide hatten unabhängig voneinander eine Theorie entworfen, wie kleinste Teilchen eine Masse bekommen.

Die Masse wird immer wieder mit dem Gewicht verwechselt, dabei ist der Unterschied zwischen beiden Begriffen nicht schwer zu verstehen. Wenn eine Mutter für ihre Familie Butter, Brot, Käse und Obst einkauft, ist sie an der Masse interessiert, die in (Kilo)Gramm gemessen wird. Wenn sie die Einkaufstasche in den ersten Stock schleppt, stöhnt sie wegen des Gewichts, das jede Masse hat. Holt ein Astronaut einer Raumstation ein Steak aus dem Kühlraum, ist er nach wie vor an der Masse interessiert, er will ja etwas Substantielles im Magen haben. Gewicht ist aber keines mehr zu bemerken, das Steak schwebt. Da auf der Erde alle Massen unter dem Einfluss der Gravitation auch ein Gewicht haben, glauben wir irrtümlich, dass beides dasselbe ist.
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Das Higgsteilchen korrigiert einen Fehler im Standardmodell der Teilchenphysik. In der Theorie dürften manche Teilchen keine Masse besitzen, doch sie haben eine. 1964 erschienen in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ drei Aufsätze zu einem Mechanismus, der die Masse von Elementarteilchen erklärte. Alle drei Beiträge lieferten einen entscheidenden Beitrag zur Gesamtidee. Die Autoren waren François Englert, Robert Brout, Peter Higgs, Gerald Guralnik, Carl Hagen und Tom Kibble. 1966 einigten sich die Physiker auf den Namen „Higgs-Boson“. Unter Bosonen (benannt nach dem indischen Physiker Satyendranath Bose) versteht man nicht schwere Teilchen, wie etwa Protonen oder Neutronen, sondern winzige Teilchen, die Kräfte übermitteln. Die Higgs-Bosonen gehören dazu so wie die Photonen, die für Lichtstrahlen zuständig sind.

In den vergangenen Jahren suchten CERN-Forscher mit dem größten Beschleunigerring der Welt, dem Large Hadron Collider (LHC) in Genf nach dem Higgs-Boson. Dafür ließen sie Protonen bei einer Energie von siebentausend Milliarden Elektronenvolt kollidieren. Im Juli 2012 meldeten die Physiker den Nachweis eines Teilchens mit der vorhergesagten Masse. Weitere Analysen der Daten bestärkten ihre Ergebnisse. Die Entdeckung ist von großer Bedeutung, denn das bisherige Standardmodell der Teilchen dürfte sich damit als richtig erwiesen haben. Demnach besteht unsere Welt und damit auch wir alle aus Hadronen (schwere Teilchen wie Quarks), Leptonen (leichte Teilchen wie Elektronen) und aus Bosonen. Higgs-Bosonen nehmen eine Sonderstellung ein und werden daher auch "Gottesteilchen" genannt.




© 2013 Rudolf Öller, Bregenz