26/07/2011 - Die Daten des weltweit größten Teilchenbeschleunigers werden in Grenoble präsentiert

Menéame

Das LHC schmälert die Suche nach Higgs Boson. Die wichtigsten Experimente des großen Hadron-Kollisators (LHC) haben auf der heutigen High Energy Physik-Konferenz in Grenoble (Frankreich) neue Daten vorgestellt, die die Suche nach Higgs Boson verstärken. Dieses Teilchen, das den Ursprung der Masse erklären würde, ist das fehlende Stück, das im Standardmodell zu entdecken ist, die Theorie, die grundlegende Teilchen und ihre Interaktionen beschreibt. ATLAS- und CMS-Experimente finden keine signifikanten Beweise für das Vorhandensein dieses Teilchens in einem breiten Massenbereich. Diese Ergebnisse sind weit davon entfernt, endgültig zu sein, weshalb der Teilchenbeschleuniger des CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) weitere Daten sammeln muss, um die Existenz dieses elosiven Teilchens endgültig zu beweisen oder auszuschließen.

ATLAS und CMS Experimente haben bei Grenoble ihre ersten Ergebnisse bei der Suche nach Higgs Boson vorgestellt. Bislang haben sie kein signifikantes Anzeichen für das Vorhandensein des Higgs-Partikels im Massenbereich zwischen 120 und 600 GeV (Gigaelectronvoltium) gefunden. Gigaelectronvoltium ist eine Energieeinheit, aber in Partikelphysik können Masse und Energie durch die von Einstein in seiner berühmten Gleichung (E = MC2) nachgewiesene Äquivalenz-Idee ausgetauscht werden. So wird die Energie der im LHC drehenden Teilchen in Kollisionen zu neuen, sehr massiven Teilchen umgewandelt, die sich sofort in andere verwandeln.

Auf diese Weise rekonstruieren die Physiker die "Ereignisse" oder "Ereignis," die im Inneren der Experimente aus den Partikeln, die sich aus den Kollisionen ergeben, auftreten. Die Existenz des Higgs-Bosons muss durch Partikel, die aus Kollisionen entstehen, beobachtet werden. Dieses Teilchen ist nach der Theorie, die Elementarpartikel und ihre Wechselwirkungen definiert, das Standardmodell, das dem Rest durch das sogenannte "Higgs-Feld" Masse verleihen würde. Seine Existenz wurde von dem Physiker Peter Higgs in den 60er Jahren vorgeschlagen.

Die ATLAS-Ergebnisse ermöglichen es, mit einem Vertrauensniveau von 95% die Existenz eines Higgs-Bosons mit Massen zwischen 155-190 GeV und 295-450 GeV auszuschließen. CMS wiederum schließt mit dem gleichen Maß an Vertrauen seine Anwesenheit in den Massenbereichen 149-206 GeV und 300-440 GeV aus. In der Masse zwischen 120 und 140 GeV und etwa 250 GeV beobachtet ATLAS jedoch einen "mäßigen Überhang an Ereignissen," während CMS einen weiteren "mäßigen Überschuß" von Ereignissen unter 145 GeV beobachtet. Nach Angaben von anderen Beschleunigern wie dem Tevatron (USA) würde der wahrscheinlichste Massenbereich des Higgs-Bosons zwischen 114 und 137 GeV liegen, mehr als 100 mal die Protonmasse.

Die Physiker interpretieren diese Signale jedoch mit großer Vorsicht, bis weitere Daten und Studien vorliegen. Für die internationale Lepton-Photon-Konferenz, die Ende August in Indien stattfinden wird, werden neue Ergebnisse erwartet. In den Jahren 2011 und 2012 wird LHC zehnmal mehr Daten sammeln, was es den Experimenten ermöglichen wird, die derzeitige Energiegrenze bei der Suche nach Higgs-Boson viel genauer zu erforschen.

Aber LHC ist nicht auf die Suche nach Higgs Boson beschränkt. Der größte und leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt versucht, Antworten auf einige der wichtigsten Fragen der heutigen Physik zu geben, darunter die der Antimaterie. Theoretisch mussten während der Erschaffung des Universums im Urknall dieselben Mengen an Materie wie Antimaterie geschaffen werden, eine Art "Reflexion" der gleichen Materie in allem, aber mit einer anderen elektrischen Ladung, aber aus unbekannten Gründen besteht das Universum aus Materie und die Antimateria scheint verschwunden zu sein (obwohl sie gewöhnlich im Labor erschaffen wird und in PET-Geräten verwendet wird).

Eines der LHC-Experimente, LHCb, wurde speziell entwickelt, um dieses Problem durch die Herstellung von Quark b zu untersuchen, einer der massenreichsten Elementarteilchen, die man kennt. Physiker vermuten, dass es zwischen Materie und Materie leichte Asymmetrien geben muss, die die Vorherrschaft der Materie erklären würden. LHCb hat Unterschiede in den Produktionsraten von Quarks b und dessen Antiteilchen, Antiquark b, beobachtet.

Physiker, die in LHC arbeiten, erforschen auch neue Möglichkeiten über das Standardmodell hinaus. Bislang wurden keine anormalen Signale beobachtet, die "neue Physik" hervorbringen, und die erzielten Ergebnisse führen zu neuen Grenzwerten für das Vorhandensein neuer Partikel und zusätzlicher Abmessungen.

Spanien ist mit 8,9% seines Haushalts der fünfte Beitrag zum CERN, hinter Deutschland, dem Vereinigten Königreich, Frankreich und Italien. An ATLAS beteiligen sich Forscher des Instituts für Corpusculare Physik (CSIC-Universitat deValència), des Instituts für Mikroelektronik in Barcelona (CSIC), des Instituts der Physica d'Altes Energies (Generalitat de Catalunya-Universalitat Autònoma de Barcelona) und der Autonomen Universität Madrid. Am CMS beteiligt sich das Zentrum für Energie-, Umwelt- und Technologieforschung (CIEMAT, Ministerium für Wissenschaft und Innovation), das Institut für Physik von Kantabrien (CSIC-Universität Kantabra), die Universität von Oviedo und die Autonome Universität Madrid. An LHCb nehmen die Universität Barcelona, die Ramon Llull und das Galego Institut für Physik von Altas Enerxias (IGFAE) der Universität Santiago de Compostela teil. Und an ALICE sind die ICESAT und die IGFAE beteiligt.

Die spanische Beteiligung am LHC wird in koordinierter Weise vom Nationalen Zentrum für Teilchenphysik, Astropartikel und Kernphysik (CPAN) gefördert, dem Projekt Consolider-Ingenieum 2010, das aus 26 Gruppen und mehr als 400 Forschern besteht.

WEITERE INFORMATIONEN

LHC Spanien:

http://www.i‐cpan.es/lhc.php

Grenoble High Energy Physical Conference of the European Physical Society (HEP 2011):

http://eps‐hep2011.eu/

Webcast:

http://webcast.in2p3.fr/live/HEP2011

Kontakte in Spanien:

Carlos Pajares, wissenschaftlicher Delegierter Spaniens im CERN-Rat und an ALICE beteiligter Forscher. Gallego Institut für Physik der hohen Energien (Universität Santiago de Compostela).

pajares@fpaxp1.usc.es

66724 3812

Teresa Rodrigo, Vorsitzende des CMS-Experimentrates. Institut für Kantabrienphysik (IFCA, CSIC-Universität KantabriEN)

rodrigo@ifca.unican.es

+41 22 76 71657

Martine Bosman, gewählte Präsidentin des ATLAS-Experiment-Rates. Institut für Physik der Hohen Energie (IFAE, Generalitat de Catalunya und Autonome Universität Barcelona).

bosman@ifae.es

9358128 40

Lluis Garrido, Forscher an der Universität Barcelona am LHCb-Experiment.

garrido@ecm.ub.es

93 403 91 84

comunicacion@i‐cpan.es  

96 354 48 46

www.i‐cpan.es

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