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Projekt Zukunft

"Ende dieses Jahres wissen wir, ob es das Higgs-Teilchen gibt."

Bei der Suche nach den Bausteinen der Materie fehlt den Physikern noch das Teilchen, das der Materie ihre Masse verleiht: das Higgs-Teilchen, benannt nach dem britischen Physiker Peter Higgs. Forscher am Europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf sind dem gesuchten Teilchen jetzt auf der Spur. Dazu ein Gespräch mit Prof. Joachim Mnich, Direktor am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY.

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Sie haben lange als Elementarteilchenphysiker am CERN geforscht, sind jetzt Direktor am DESY, verfolgen aber die Experimente am CERN genau mit. Würden Sie darauf wetten, dass man das Higgs-Teilchen findet?

Ja, ich würde auf jeden Fall darauf wetten, dass wir Ende dieses Jahres wissen, ob es das Higgs-Teilchen gibt oder nicht. Denn die Güte der Beschleuniger-Maschine, des Large Hadron Colliders LHC am CERN, deutet darauf hin, dass wir Ende dieses Jahres genügend Daten gesammelt haben werden, um diese Frage zu beantworten.

Es wird schon sehr lange nach dem Higgs-Teilchen gesucht. Man hat auch schon viele Daten produziert. Warum ist es so kompliziert, dieses Higgs-Teilchen dingfest zu machen?

Das Higgs ist schon ein sehr besonderes Teilchen in unserem Modell, so wie wir uns die fundamentalen Teilchen und die fundamentalen Wechselwirkungen vorstellen. Es ist eines der schwersten Teilchen, das heißt, wir brauchen hohe Energien dafür. An den Beschleunigern, die wir bis jetzt betrieben haben, hat diese Energie eben noch nicht ausgereicht. Aber der LHC ist so konzipiert worden, und auch die Experimente dazu, dass sie diese Frage endgültig beantworten können.

Das bisher gängige Standardmodell der Elementarteilchentheorie funktioniert ja relativ gut. Nun sind Physiker auch Meister darin, Theorien gerade zu biegen. Wenn sie es nicht finden können, mal angenommen - könnten sie dieses Modell retten, ohne das Higgs-Teilchen?

Das ist sehr schwierig. Wir haben in der Tat, wie Sie sagen, ein sehr schönes Modell, das die fundamentalen Teilchen und ihre Wechselwirkungen beschreibt. Es beruht auf Symmetrie in der Natur - etwas sehr Befriedigendes, was man auch mathematisch sehr gut darstellen kann. Was nun stört, ist, dass die Teilchen Masse haben. Das dürften sie in diesem Modell nicht...

... wir finden das aber sehr angenehm!

Ja, das finden wir auch angenehm, denn ohne Masse für die fundamentalen Teilchen würden wir gar nicht existieren, würde das Universum, so wie wir es heute kennen, gar nicht existieren. Und Peter Higgs und ein paar andere haben nun vor fast 50 Jahren einen Ausweg, einen mathematischen Trick entwickelt, um dieses Modell zu retten und um zu erlauben, dass die Teilchen Masse haben. Die Konsequenz daraus ist, dass es ein solches Higgs-Teilchen geben muss, dem wir jetzt wirklich auf der Spur sind.

Und wenn wir das Higgs nicht finden, dann wären die Theorien plötzlich nicht mehr so schön - oder was würde Sie daran stören?

Es würde gar nicht funktionieren. Ich glaube, wir bräuchten ein wirklich neues Denken, weil unser Modell, das wir jetzt über fast 50 Jahre entwickelt haben, so nicht mehr weiter geführt werden kann. Wir müssten andere Mechanismen erfinden, theoretischer Art, die wir auch experimentell nachweisen müssten - wofür wir dann auch weitere Untersuchungen mit dem LHC durchführen müssten, um zu verstehen, warum Teilchen Masse haben dürfen. Diese sind aber meiner Meinung nach alle nicht so schön und elegant wie das Higgs.

Theorien müssen für Physiker schön sein?

Ja, sie müssen eine gewisse Eleganz haben. Auch in der Vergangenheit hat sich immer wieder gezeigt, dass die Natur am Ende elegant und einfach ist. Selbst wenn das für Außenstehende manchmal gar nicht so aussieht.

Das ist ein Glaube, eine Hoffnung, die Sie haben, …

…die man aber durch die Vergangenheit bestätigen kann.

Interview: Ingolf Baur