Auf der Suche nach dem Higgs – Sein oder Nichtsein?

Jeder hat schon einmal von dem exotischen „Gottesteilchen“ gehört, dem Higgs-Teilchen oder Higgs-Boson, nach dem Teilchenphysiker rund um den Globus fieberhaft suchen,
das Teilchen, welches allen Teilchen im Universum seine Masse verleihen soll, das einzige Teilchen des Standardmodells, dessen Existenz bisher unbewiesen ist.

Seit Sommer letzten Jahres heißt es immer wieder, der Nachweis des Higgs-Teilchens stehe kurz bevor.
Bei der Teilchenphysik-Konferenz, der „Europhysics Conference on High Energy Physics“, Ende Juli 2011 in Grenoble, Frankreich, z. B. wurde dies vollmundig verkündet.
Die Detektoren des LHC am CERN in der Schweiz, des weltgrößten und leistungsstärksten Teilchenbeschleunigers, und auch des Tevatrons am Fermilab in den USA, des zweitgrößten Teilchenbeschleunigers, der bis Ende September letzten Jahres noch in Betrieb war, hatten ähnliche Hinweise auf das Higgs-Teilchen entdeckt.
Auf einer Konferenz Ende August 2011, dem Lepton Photon Meeting in Mumbai, Indien, wurden dagegen ganz andere Töne laut. Von dort verlautete es, dass das Higgs-Boson vielleicht überhaupt nicht existiert.

Higgs oder nicht Higgs, das ist hier die Frage!
Laut Aussage von Rolf-Dieter Heuer, Generaldirektor des CERN, wird diese „Shakespeare-Frage“ bis Ende 2012 geklärt sein.

Möchte man dem renommierten britischen Physiker Stephen Hawking Glauben schenken, wird das Higgs-Teilchen tatsächlich niemals gefunden werden. Stephen Hawking hatte vor ein paar Jahren gewettet, dass weder der LHC noch irgendein anderer Teilchenbeschleuniger jemals das Higgs-Teilchen finden werden.
Als er diese für viele Physiker provokante Äußerung kundtat, wurde er belächelt. Hat der renommierte Physiker vielleicht recht?

Die Suche nach dem Higgs geht weiter, aber wahrscheinlich nicht mehr allzu lange!
Wenn sich herausstellen sollte, dass das Higgs-Teilchen nicht existiert, würde dies zu weitreichenden Konsequenzen führen.
Das Standardmodell der Elementarteilchen ist zwar eine sehr erfolgreiche Theorie, würde dann aber nicht als Prototyp für eine umfassendere und vollständigere Theorie der Materie Verwendung finden können.

Eine Nichtexistenz des Higgs-Teilchens würde das Standardmodell als hinreichende Theorie für viele Phänomene ausschließen, z. B. kann ein Standardmodell ohne Higgs nur Gültigkeit für masselose Teilchen haben. Somit wäre etwa die Existenz eines das gesamte Sein durchdringenden Higgs-Feldes ausgeschlossen, was auch weitreichende Konsequenzen für die Kosmologie hätte.

Im Dezember letzten Jahres waren die Ergebnisse der Kollaborationen des ATLAS und des CMS-Detektors, zwei der Detektoren, die Bestandteil des LHC sind und in denen die Elementarteilchen zur Kollision gebracht werden, bei einem Seminar präsentiert worden.
Nun wurden die Ergebnisse zur Veröffentlichung im Journal „Physics Letters B“ eingereicht. Laut dieser soll das Higgs-Boson, sollte es existieren, eine Masse im Bereich von 116 bis 131 GeV gemäß ATLAS-Experiment und 115 bis 127 GeV gemäß CMS-Experiment aufweisen.
Beide Experimente hatten bereits Hinweise auf das Higgs-Teilchen im Massenbereich von 124 bis 126 GeV gefunden, aber diese seien nach Aussage der beteiligten Wissenschaftler noch nicht aussagekräftig genug, um die Entdeckung wirklich dingfest zu machen.

Higgs-Bosonen sind, sollten sie existieren, sehr kurzlebig und können in vielen verschiedenen Weisen wieder zerfallen. Die Entdeckung würde darauf beruhen, dass man die Teilchen beobachtet, in die das Higgs-Teilchen zerfällt, eher als das Higgs-Teilchen selbst.

Auch CERNs Forschungsdirektor Sergio Bertolucci äußerte sich erwartungsvoll für die nahe Zukunft.:
„Unsere Analyse des Standardmodell-Higgs mit Daten, die bisher aufgenommen wurden, lässt uns für das Jahr 2012 in einer sehr spannungsvollen Position zurück. Mit den Daten, die wir dieses Jahr noch aufnehmen werden, werden wir definitiv in der Lage sein, ein Standardmodell-Higgs zu bestätigen oder auszuschließen.“

Dieses Jahr wird es sicherlich spannend werden, so oder so!

[Blogbeitrag von A. Ewers]