Higgs-Teilchen

Physik-Nobelpreis für Teilchenphysiker

Spuren einer Teilchenkollision im Large Hadron Collider des CERN in Genf. Bild: CERN/CMS.

Peter Higgs und François Englert erhalten den Physik-Nobelpreis 2013 für ihre Theorie, die erklärt, wie Teilchen ihre Masse erhalten. Der Nachweis des Mitte der 1960er Jahre vorhergesagten Higgs-Teilchens gelang 2012 am CERN. Daran beteiligt sind Tausende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Wir baten Joachim Mnich vom DESY um eine Einschätzung

Herr Mnich, Sie sind Direktor für Teilchen- und Astroteilchenphysik am Deutschen Elektronensynchroton DESY in Hamburg. Bis 2008 arbeiteten Sie selbst viele Jahre am Large Hadron Collider (LHC) des CERN-Forschungszentrums in Genf. Sie haben etwa beim Aufbau des großen Spuren-Detektors mitgewirkt. Wie haben Sie auf die Nachricht reagiert, dass der Physik-Nobelpreis in diesem Jahr an Peter Higgs und François Englert geht?

Joachim Mnich: Ich habe mich sehr gefreut, dass das Higgs einen Nobelpreis bekommen hat! Als Experimentalphysiker freue ich mich, weil wir vor einem Jahr das Higgs-Teilchen nachweisen konnten. Das ist eine Zusammenarbeit von mehr als 6000 Forschenden allein am LHC. Darüber hinaus läuft die Datenauswertung ja in einem weltweit verteilten Netz, unter anderem am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), am DESY sowie an vielen deutschen Universitäten und Instituten. Da fühle ich mich auch ein bisschen geehrt. Und die gesamte Teilchenphysiker-Gemeinschaft darf sich ebenfalls ausgezeichnet fühlen, auch wir in Deutschland.

Das Nobelpreiskomitee sprach den Preis aber zwei theoretischen Physikern zu.

Ja, Peter Higgs und François Englert entwarfen Mitte der 1960er Jahre die Erklärung für ein damals großes Problem. Die physikalische Theorie konnte nicht erklären, warum Elementarteilchen überhaupt eine Masse haben. Beide fanden unabhängig voneinander einen mathematischen Trick, der dieses Problem löste. Und Peter Higgs war der erste, der daraus die Vorhersage ableitete und veröffentlichte, dass man ein später nach ihm benanntes Teilchen finden können müsste.

Das war dann aber 50 Jahre lang bloße Theorie.

Richtig. Erst mit dem LHC standen uns genügend große Energien zur Verfügung, diese theoretische Vorhersage experimentell zu überprüfen. Anfang Juli 2012 konnten wir schließlich sicher sein, dass Higgs-Teilchen gefunden zu haben. Ich freue mich, dass es ein gutes Jahr später nun den Nobel-Preis für den Higgs-Mechanismus gibt. Da er maximal drei Personen verliehen werden kann, ging er an die beiden Theoretiker Peter Higgs und François Englert. Und die ganze Physiker-Community freut sich mit den beiden.

Der Teilchenbeschleuniger am CERN ist gerade in einer Umbau-Phase. Ist die Elementarteilchenphysik mit dem Fund des Higgs-Teilchens nun abgeschlossen?

Nein, im Gegenteil. Wir haben gerade eine Tür aufgestoßen. Der Fund des Higgs-Teilchens zeigte uns, dass wir auf der richtigen Fährte sind. Aber wir wissen noch lange nicht alles. Wir fragen uns etwa, warum Elementarteilchen genau die Masse haben, die sie haben. Außerdem sind wir auf der Suche nach der so genannten Supersymmetrie. Die könnte erklären, warum das Higgs-Teilchen eine so kleine Masse haben darf. Denn nach der Theorie müsste die eigentlich größer sein - viele offene Fragen also, die wir nach dem Update des LHC erforschen werden. Bisher haben wir ja gerade einmal die Hälfte der möglichen Energie eingesetzt. Wir sind also gespannt auf ganz neue Erkenntnisse.

Herr Mnich, Sie sind Direktor für Teilchen- und Astroteilchenphysik am Deutschen Elektronensynchroton DESY in Hamburg. Bis 2008 arbeiteten Sie selbst viele Jahre am Large Hadron Collider (LHC) des CERN-Forschungszentrums in Genf. Sie haben etwa beim Aufbau des großen Spuren-Detektors mitgewirkt. Wie haben Sie auf die Nachricht reagiert, dass der Physik-Nobelpreis in diesem Jahr an Peter Higgs und François Englert geht?

Joachim Mnich: Ich habe mich sehr gefreut, dass das Higgs einen Nobelpreis bekommen hat! Als Experimentalphysiker freue ich mich, weil wir vor einem Jahr das Higgs-Teilchen nachweisen konnten. Das war eine Zusammenarbeit von mehr als 6.000 Forschenden allein am LHC. Darüber hinaus läuft die Datenauswertung ja in einem weltweit verteilten Netz, unter anderem am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), am DESY sowie an vielen deutschen Universitäten und Instituten. Da fühle ich mich auch ein bisschen geehrt. Und die gesamte Teilchenphysiker-Gemeinschaft darf sich ebenfalls ausgezeichnet fühlen, auch wir in Deutschland.

Das Nobelpreiskomitee sprach den Preis aber zwei theoretischen Physikern zu.

Joachim Mnich: Ja, Peter Higgs und François Englert entwarfen Mitte der 1960er Jahre die Erklärung für ein damals großes Problem. Die physikalische Theorie konnte nicht erklären, warum Elementarteilchen überhaupt eine Masse haben. Beide fanden unabhängig voneinander einen mathematischen Trick, der dieses Problem löste. Und Peter Higgs war der erste, der daraus die Vorhersage ableitete und veröffentlichte, dass man ein später nach ihm benanntes Teilchen finden können müsste.

Das war dann aber 50 Jahre lang bloße Theorie.

Joachim Mnich: Richtig. Erst mit dem LHC standen uns genügend große Energien zur Verfügung, diese theoretische Vorhersage experimentell zu überprüfen. Anfang Juli 2012 konnten wir schließlich sicher sein, dass Higgs-Teilchen gefunden zu haben. Ich freue mich, dass es ein gutes Jahr später nun den Nobelpreis für den Higgs-Mechanismus gibt. Da er maximal drei Personen verliehen werden kann, ging er an die beiden Theoretiker Peter Higgs und François Englert. Und die ganze Physiker-Community freut sich mit den beiden.

Der Teilchenbeschleuniger am CERN ist gerade in einer Umbau-Phase. Ist die Elementarteilchenphysik mit dem Fund des Higgs-Teilchens nun abgeschlossen?

Joachim Mnich: Nein, im Gegenteil. Wir haben gerade eine Tür aufgestoßen. Der Fund des Higgs-Teilchens zeigte uns, dass wir auf der richtigen Fährte sind. Aber wir wissen noch lange nicht alles. Wir fragen uns etwa, warum Elementarteilchen genau die Masse haben, die sie haben. Außerdem sind wir auf der Suche nach der so genannten Supersymmetrie. Die könnte erklären, warum das Higgs-Teilchen eine so kleine Masse haben darf. Denn nach der Theorie müsste die eigentlich größer sein - viele offene Fragen also, die wir nach dem Update des LHC erforschen werden. Bisher haben wir ja gerade einmal die Hälfte der möglichen Energie eingesetzt. Wir sind also gespannt auf ganz neue Erkenntnisse.