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Vor fünf Jahren ist es österreichischen Wissenschaftlern gelungen, Photonen über 144 Kilometer zu beamen. Jetzt ist es chinesischen Wissenschaftlern gelungen, Photonen über 97 Kilometer zu teleportieren. Das Experiment soll grosse Bedeutung für die Zukunft von Kommunikationsnetzen haben.
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Alan Posener stellt sich vor, dass ein Higgs-Teilchen die Engel, die masselos durch die Lüfte schweben, berührt.
E.S.

Ein Interview mit Sandra Kortner, die am Max-Planck-Institut für Physik in München eine Minerva-Nachwuchsforschergruppe am ATLAS-Experiment des LHC leitet und eine internationale Forschergruppe koordiniert, die mit ATLAS das Higgs-Teilchen sucht.

Würden Sie sagen, das lang gesuchte Higgs-Teilchen ist gefunden?
Kortner: Wir haben auf jeden Fall ein neues Teilchens entdeckt. Die Daten sprechen im Moment auch dafür, dass es sich um das Higgs-Teilchen handelt, wie es das Standardmodell vorhersagt. Wir müssen aber die Eigenschaften dieses Teilchens genauer messen, um dessen Identität zu klären.

Warum gibt es noch Zweifel an der Identität des Teilchens?
Kortner: Wir können das Higgs-Teilchen nicht direkt nachweisen. Es entsteht in einer Protonenkollision und zerfällt in Bruchteilen einer Sekunde in unterschiedliche Bestandteile. Die Theorie sagt nun voraus, dass ein Higgs-Teilchen auf mehrere unterschiedliche Arten zerfallen kann. Die Zerfallsraten hängen dabei von der Masse des Higgs-Teilchens ab. Diese Masse wird von der Theorie nicht eindeutig vorhergesagt. Wir haben jetzt einen ungefähren Messwert von 125 GeV bis 126 GeV, der aber mit mehr Daten noch genauer werden wird. In ATLAS haben wir bisher nur zwei von allen möglichen Zerfallskanälen mit ausreichender Statistik untersucht. Diese Resultate sprechen in der Tat dafür, dass es sich um ein Higgs-Teilchen handelt. Wir werden aber noch die anderen Zerfallsmöglichkeiten und Zerfallsraten untersuchen müssen, um die Eigenschaften genauer zu ermitteln.

Was kämen sonst noch für Teilchen in Frage?
Kortner: Es könnten noch weitere Teilchen existieren, die gewissermaßen Boten einer neuen Physik jenseits des Standardmodells sind. Hierzu zählen zum Beispiel die Teilchen der sogenannten Supersymmetrie-Theorie. So könnte es auch ein supersymmetrisches Higgs-Boson sein. Allerdings kann man mit den bisherigen Daten noch nicht sagen.

Welche Eigenschaften des Teilchens werden zukünftig gemessen?
Kortner: Neben der Masse wollen wir zum Beispiel den Spin messen. Den man sich stark vereinfacht wie die Rotation des Teilchens vorstellen kann. Das Standardmodell sagt einen Wert Null für den Spin voraus. Diese und andere Größen sind wichtig, weil sie in das Standardmodell eingehen. Deren Messung wird noch Jahre dauern.

Die Physiker kennen heute eine ganze Reihe von Elementarteilchen. Was ist das Besondere am Higgs-Teilchen?
Kortner: Das Standardmodell kennt zwei Teilchensorten: Die eine Sorte bildet die Materiebausteine, die andere vermittelt die Kräfte zwischen ihnen. Diese Teilchen haben sehr unterschiedliche Massen. Es gibt sogar masselose Teilchen, wie das Photon. Der Higgs-Mechanismus, der auch die Existenz des Higgs-Teilchens voraussagt, erklärt, wie die Teilchen zu ihrer Masse gekommen sind. Insofern ist es etwas Besonderes. Es ist das Schlüsselteilchen für das Verständnis der Materie. Allerdings erklärt der Higgs-Mechanismus nicht die Größe der jeweiligen Teilchenmasse. Er sagt nicht einmal die Masse des Higgs-Teilchens selbst vorher.

Angenommen, die Identität des Teilchens wird als Higgs bestätigt. Wie geht es dann weiter?
Kortner: Wir sind alle davon überzeugt, dass oberhalb einer bestimmten Energie eine neue Physik jenseits des Standardmodells auftreten muss. Die Theorie der Supersymmetrie ist eine solche Erweiterung. Sie würde erklären, warum es zwei unterschiedliche Teilchensorten gibt, nämlich die Fermionen mit halbzahligem und die Bosonen mit ganzzahligem Spin. Die Supersymmetrie sagt die Existenz einer ganzen Reihe noch unentdeckter Teilchen voraus. Der LHC eignet sich ausgezeichnet für die Suche nach Ihnen. Außerdem ist das leichteste vorhergesagte Supersymmetrie-Teilchen ein heißer Kandidat für die rätselhafte Dunkle Materie. Für diese Suche werden wir auch noch Jahre benötigen.

Wird diese Entdeckung, so es das Higgs-Teilchen sein wird, mit dem Physik-Nobelpreis geehrt werden?
Kortner: Ich denke schon. Allerdings glaube ich nicht, dass es an CERN oder die Kollaborationen der Experimente verliehen wird, sondern an die Begründer des Higgs-Mechanismus. Das könnte sich etwas schwieriger gestalten, da mehrere einen bedeutenden Beitrag geleistet haben: Neben Peter Higgs von der Universität in Edinburgh haben nämlich nahezu zeitgleich Robert Brout und François Englert in Brüssel sowie Carl Hagen, Gerald Guralnik, und Thomas Walther Kibble am Imperial College in London die Theorie entwickelt. Brout ist bereits gestorben, so dass noch fünf Physiker geehrt werden müssten, was mit den Statuten des Nobelkomitees nicht vereinbar ist.

Können sich denn wenigstens einige Experimentalphysiker des LHC beziehungsweise der Detektoren Hoffnung auf den Nobelpreis machen?
Kortner: Nein, man kann keine drei Personen nennen, die eine herausragende Rolle gespielt haben. Diese Entdeckung ist eine Errungenschaft einer internationalen Kollaboration, in der wirklich alle zum Erfolg beigetragen haben. Deswegen macht sich niemand von uns Hoffnungen auf den Preis. Wir sind aber in diesem Moment alle sehr stolz und überglücklich – der heutige Tag ist schon der Preis für sich allein.
Quelle journalmed

Physiker des Cern haben ein neues Elementarteilchen aufgespürt; sie sind noch nicht ganz sicher, meinen aber es handle sich um das Higgs- oder Gottesteilchen. Das Feld des Teilchens verleiht anderen Teilchen ihre Masse.
Hier geht es zu den Live-Videos der Pressekonferenz des Cern

Mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit haben die Physiker am CERN ein Partikel entdeckt, bei dem es sich um das Higgs- oder Gottesteilchen handelt. Leider reichen die Messdaten noch nicht aus, um den zweifelsfreien Beweis zu führen.
Morgen um 9 Uhr MESZ vor Beginn einer Hochenergie-Physik-Tagung in Australien werdendie Wissenschaftler über den Stand der Higgs-Forschung berichten.

Beo, Higgs-Boson handelt es sich um ein mysteriöses und zugleich wichtiges Teilchen, denn das Higgs-Boson soll der Materie Masse verleihen - das sagt die Theorie.
Peter Woit, Mathematiker an der Columbia University, will Informationen haben, die aus erster Hand stammen. Von Wissenschaftlern also, die an den Experimenten Atlas und CMS beteiligt sind. Beide finden am LHC bei Genf statt, dem größten und leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt am Kernforschungszentrum Cern. Das zumindest schreibt er in seinem Blog.
Die Physiker, die am CERN an den Experimenten arbeiten, sind etwas sauer über die Higgs-Boson-Gerüchte und lehnen es ab, zu den Higgs-Teilchen-Gerüchten Stellung zu nehmen. Über das Higgs-Boson wollen sie erst an der 36. International Conference on High Energy Physics (Ichep 2012) im australischen Melbourne reden. Bis dahin sind alle auf Gerüchte angewiesen.
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Physiker der Universität Zürich haben im Cern ein neues Teilchen entdeckt. Es handelt sich um ein sogenanntes Baryon - diese sind jeweils aus drei Quarks zusammengesetzt.

Mit einem ausgeklügelten Experiment schafften es deutsche und schweizerische Physiker, ein Elektron in zwei sogenannte Quasiteilchen aufzuspalten. Diese speziellen Partikel, Spinon und Orbiton genannt, erzeugten sie in einer filigranen Kristallstruktur aus Strontiumkupferoxid. Wie die Forscher in der Zeitschrift „Nature“ berichten, könnten ihre Versuche zu besseren Erklärungen des Verhaltens von Elektronen in Hochtemperatursupraleitern führen.
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Und zwar nicht gerade Erfreuliches oder zuversichtlich Stimmendes. Die spekulative Überlicht-Technik würde, so sagen Wissenschaftler, die sich damit befassen, beim Abbremsen hochenergetische Strahlung freisetzen.

Ein abbremsendes Raumschiff würde seine Umgebung mit einem vernichtenden Schauer aus hochenergetischer Strahlung und Teilchen überschütten. Das zeigt eine theoretische Untersuchung des so genannten Alcubierre-Warp-Antriebs durch australische Forscher. Die Reisenden selbst wären durch die Strahlung nicht in Gefahr, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Physical Review D“.

„Wer immer am Ziel der Reise lebt, die Gammastrahlung und die hochenergetischen Teilchen würden diese Leute ins Jenseits befördern“, fassen Brendan McMonigal, Geraint F. Lewis und Philip O'Byrne von der University of Sydney das Ergebnis ihrer Studie zusammen. Die drei Astrophysiker haben untersucht, wie sich der Warp-Antrieb auf Strahlung und Teilchen auswirkt, die sich entlang der Route eines Raumschiffs im Weltall befinden. Die Forscher hatten ursprünglich vermutet, dass Strahlung und Teilchen eine Gefahr für die Insassen des Raumschiffs sein könnten. „Doch wir fanden heraus, dass die Teilchen, die in die Raumblase eindringen, welche das Raumschiff umgibt, keine signifikante Gefahr für die Reisenden darstellen“, so Lewis.

Gemäß der Relativitätstheorie Einsteins ist die Lichtgeschwindigkeit die Obergrenze für Reisen durch das Weltall. Das von dem mexikanischen Physiker Miguel Alcubierre entwickelte Konzept eines Warp-Antriebs versucht dieses Limit zu umgehen, indem nicht das Raumschiff sich bewegt, sondern der Raum um das Raumschiff herum verformt wird: Vor dem Raumschiff wird er gestaucht, hinter dem Raumschiff gestreckt. Theoretisch möglich, stößt diese Idee allerdings auf zahlreiche praktische Probleme. So ist eine exotische Materieform mit negativer Energie nötig, um den Raum zu deformieren – und bislang gibt es keine Anzeichen dafür, dass solche Materie überhaupt existiert.

Die Arbeit von McMonigal, Lewis und O'Byrne zeigt nun ein weiteres Problem des Warp-Antriebs. In dem gestauchten Raum vor dem Raumschiff sammeln sich während der Reise Strahlung und Teilchen an. Bei der Abbremsung am Zielort entlädt sich das eingesammelte Material mit hoher Energie. Allerdings wissen die Forscher noch nicht, in welcher Form: ob gleichmäßig in alle Richtungen oder als hochgradig gebündelter Strahl. So bleibt noch die Hoffnung, dass sich die vernichtende Strahlung in eine unbewohnte Region des Alls ablenken lässt.

Andrea Schorsch gratuliert dem lebenden Mythos Stephen Hawking zum 70. Geburtstag.

Seit 1988, dem Jahr, in dem sein populärwissenschaftlicher Bestseller "Eine kurze Geschichte der Zeit" erschien, gilt Hawking gemeinhin als Genie. So wie Albert Einstein gern als Popstar der Erkenntnis gefeiert wird, inszeniert sich Hawking als Popstar der Physik. In einer Folge von "Raumschiff Enterprise" tritt er höchstpersönlich als Holodeck-Figur auf, um beim Poker gegen Newton, Einstein und Data zu gewinnen. Auch bei den "Simpsons" – er ist ein großer Fan der Serie – wirkte er mit. Hawking spricht selbst von einem "Medien-Hype", wenn es um seine Erfolge geht. Die Menschen "brauchen eine Einstein-ähnliche Figur, die sie anrufen können", meint er. Mehr als zehn Millionen Mal wurde die "Kurze Geschichte der Zeit" verkauft, in rund 40 Sprachen wurde sie übersetzt. 237 Wochen und damit viereinhalb Jahre lang hielt sie sich auf der Bestsellerliste der Sunday Times.

Britta Gürke ist aufgefallen, dass die Welt gut zuhört, wenn Stephen Hawking etwas sagt.
Dirk Lorenzen gratuliert Hawkings ebenfalls. Für ihn ist er so populär wie Michael Jackson und so berühmt wie Albert Einstein - ein Popstar der Kosmologie halt. Heute vor 70 Jahren wurde der berühmte Kosmologe geboren. Dirk Lorenzen beantwortet die wichtigsten Fragen über sein Leben und Schaffen.
Auch Christoph Lemmer mischt sich unter die Gratulanten. Für ihn ist Hawking Einsteins und nicht Newtons Erbe.