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Samstag, 14. März 2015

CERN, die Suche nach der dunklen Materie beginnt Ende März 2015

Der verbesserte und energiestärkere Teilchenbeschleuniger Cern soll ab Ende März 2015 wieder neue Erkenntnisse liefern!
Im Cern-Beschleuniger geht die Suche nach Higgs-Verwandten und anderen Elementarteilchen weiter. Physiker versprechen sich bahnbrechende Erkenntnisse...


© C E R N u.a.
Nach der sensationellen Entdeckung des Higgs-Teilchens wollen Physiker am Europäischen Kernforschungszentrum (Cern) jetzt weitere Rätsel über den Aufbau des Universums lösen. Dies soll der komplett erneuerte größte Teilchenbeschleuniger der Welt Large Hadron Collider (LHC) ermöglichen - mit viel mehr Energie als bislang. „Die viel höhere Energie, mit der wir den LHC nun starten, öffnet neue Fenster“ so die Teilchenphysikerin Dr. Fabiola Gianotti (sie ist die künftige Cern-Direktorin). Neustart mit den Testphasen wird ab Starttermin März noch zwei Monate dauern. Erst dann kann die Anlage mit voller Kraft arbeiten. Die ersten, neuen Forschungsergebnisse sind dann frühestens im Sommer 2015 zu erwarten. Unter anderem will man noch viel mehr über das 2012 entdeckte Higgs-Boson (das"Gottesteilchen") erfahren.

Weiters wird auch nach den Grundbausteinen der dunklen Materie gesucht. Die Forscher fragten sich: „Können wir (im LHC) dunkle Materie erschaffen und sie dann unter Laborbedingungen studieren?“ In der 27 Kilometer langen unterirdischen Vakuumröhre des LHC werden Elementarteilchen künftig mit einer Kollisionsenergie von 13 Teraelektronenvolt (TeV) aufeinanderprallen - fast doppelt so viel wie bisher. Eine Verbesserung hat auch die Aufnahmetechnik in Cern erfahren. Dafür werden künftig doppelt so schnelle Spezialkameras und Hochleistungscomputer die Kollisionen aufnehmen (Leistung: 40 Millionen Bilder (!) statt „nur“ bisher 20 Millionen Bilder pro Sekunde).  Es erwarten uns also neue Erkenntnisse und eventuell auch neue Teilchen.
Quelle: CERN
LINK: Cern-Web = http://home.web.cern.ch/

Dienstag, 17. September 2013

Higgs und der heilige Gral der Physik

Die Suche nach dem "Gott-Teilchen".
2012 wurde das sagenumwobende und lang gesuchte Higgs-Teilchen nachgewiesen.
Die Entdeckung des Higgs-Teilchens vor einem Jahr war der Höhepunkt einer spektakulären Suche.
Heute wissen Physiker, dass Higgs Recht hatte: Jeder Fleck des Universums wird von einem unsichtbaren Energiefeld durchzogen. Kurz nach dem Urknall trat es plötzlich in Erscheinung, glauben die Physiker, und verlangsamt seitdem Quarks, Elektronen sowie Z- und W-Bosonen. Das sogenannte Higgs-Boson gibt den Partikeln ihre "träge" Masse – sie macht etwa ein Prozent des Gewichts eines Atomkerns aus, der Rest kommt von der Bindungsenergie der Atomkerne. Von Anfang an war es den Physikern klar, dass es ein alles durchdringendes Kraftfeld geben muss. Doch zu einem Feld gehört ein entsprechendes Teilchen.
Denn nur ein Feld (=das Higgs-Feld), das den gesamten Kosmos durchdringt (auch unseren Körper), verleiht allen anderen Teilchen die notwendige Masse.

Da zu jedem Kraftfeld wie gesagt auch ein Teilchen gehört, waren die Forscher deshalb sehr erleichtert, als sich in ihren Daten das Higgs-Teilchen endlich sicher abzeichnete. Ohne das Higgs-Feld, die Higgs-Teilchen würden alle anderen Materieteilchen nur end- und nutzlos mit Lichtgeschwindigkeit durchs All schwirren. Sie würden mangels Masse nie Halt findet, könnten auch keine Partnerschaft mit anderen Teilchen eingehen, und sie könnten sich dadurch nie zu einem Atomkern, zu Moleküle also zu Materie wie wir sie kennen entwickeln. Das Higgs-Teilchen ist also die grundlegende Basis für unsere Existenz.

Science, aber nicht Fiction
Mehrere Milliarden Euro hat die extrem anspruchsvolle Suche nach dem Higgs-Teilchen gekostet, tausende von Forschen, Ingenieuren und Technikern wirkten daran mit. Detektoren von der Größe eines Hauses, riesige Magneten und kilometerlange Berechnungen brachten die Wissenschaftler schließlich 2012 auf die Spur des winzigsten Teilchens, das in der Theorie eine große Lücke schloss.

In vereinfachten Darstellungen wird häufig das Higgs-Boson pauschal als Ursache von Masse dargestellt. Dies ist aus mehreren Gründen falsch bzw. unpräzise: Es ist das Higgs-Feld, das überall mit gleicher Stärke vorhanden ist und mit den Elementarteilchen des Standardmodells eine Wechselwirkung hat, durch die sie sich so verhalten, als hätten sie eine Masse. (Ausgenommen sind die masselosen Photonen und Gluonen, aber auch das massebehaftete Higgs-Boson selbst, dessen Masse sich nicht erst aus einer Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld ergibt.) 

Das "Superabor" in dem der Higgs-Teilchen Nachweis gelang heißt Cern in der Nähe von Genf, im malerischen schweizerisch-französischen Grenzgebiet. Hier regieren die Teilchenphysiker. Sie erforschen extreme Materiezustände, wie sie Sekundenbruchteile nach dem Urknall herrschten oder heute noch im Kosmos in extremen Umgebungen bestehen, etwa bei explodierenden Sternen oder in der Nähe Schwarzer Löcher.

CMS-Sprecher Joe Incandela zu der Entdeckung: "Wir können uns jetzt ziemlich sicher sein, dass wir ein Higgs-Teilchen haben", meinte auch Teilchenphysikdirektor Joachim Mnich vom Beschleunigerzentrum Desy in Hamburg. "Die herausragende Eigenschaft eines Higgs-Bosons ist, dass es keinen Spin hat, und die neuen Ergebnisse deuten stark darauf hin " Um welches Higgs-Teilchen es sich handeln könnte, ist jedoch auch nach Meinung Mnichs noch unklar. "Ich bin sehr gespannt, ob es sich um das Standardmodell-Higgs handelt, oder ob es der erste experimentelle Hinweis auf eine darüberstehende Theorie ist."
Bildquelle: Fotolia
LINK: http://de.wikipedia.org/wiki/Higgs-Boson
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Update:
"Gottesteilchen" und die Entstehung des Universums - Higgs und Englert erhalten Physik-Nobelpreis ... >>> DIREKTLINK: http://www.n-tv.de/wissen/Higgs-und-Englert-erhalten-Physik-Nobelpreis-article11504941.html

Montag, 31. Dezember 2012

Entdeckung des Jahres 2012: Das Higgs-Teilchen

Der Heilige Gral der Physik scheint gefunden zu sein. In der Schweiz (CERN-LHC) haben Wissenschaftler mit hoher Wahrscheinlichkeit das sogenannte Gottesteilchen nachgewiesen. Ganz sicher ist man sich aber noch nicht.

Wie üblich hat auch heuer das Fachblatt "Science" den wissenschaftlichen Durchbruch des Jahres gekürt. Es wurde DER Favoritensieg. Ein winziges subatomares Teilchen namens "Higgs" führt die Liste der Topentdeckungen 2012 an. "Es ist noch nicht klar, wohin diese Entdeckung die Teilchenphysik in Zukunft führen wird, aber ihre hohe Bedeutung in diesem Jahr auf die Physik ist unstrittig", begründeten die Herausgeber ihre Entscheidung in einer Mitteilung.

Überbringer der Masse
Das Higgs-Teilchen (auch Higgs-Boson) gilt als letzter unbekannter Baustein der Materie und soll erklären, warum sie überhaupt eine Masse hat.
Forscher des Europäischen Kernforschungszentrum Cern in Genf hatten im Juli 2012 erklärt, das jahrzehntelang gesuchte Teilchen höchstwahrscheinlich gefunden zu haben.

Das Higgs-Boson oder Higgs-Teilchen ist ein nach dem britischen Physiker Peter Higgs benanntes hypothetisches Elementarteilchen aus dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik. Es ist elektrisch neutral, hat Spin 0 und zerfällt nach sehr kurzer Zeit. Das Higgs-Teilchen gehört zum Higgs-Mechanismus, einer schon in den 1960er Jahren vorgeschlagenen Theorie, nach der alle Elementarteilchen ihre Masse erst durch die Wechselwirkung mit dem allgegenwärtigen Higgs-Feld erhalten (Siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Higgs-Boson). 

Das Higgs-Teilchen gehört zum Higgs-Mechanismus, einer schon in den 1960er Jahren vorgeschlagenen Theorie, nach der alle Elementarteilchen ihre Masse erst durch die Wechselwirkung mit dem allgegenwärtigen Higgs-Feld erhalten.
Anm.: Das Higsfeld  wird auch von einigen Forschern als "das Bewusstseinsfeld" bezeichnet, als das Feld aller Möglichkeiten. Das Higsteilchen wurde auch schon als "Gottesteilchen" bezeichnet. Es scheint aber ein Feld zu sein das alle jemals erhaltenen Informationen (wie eine gigantische Harddisk) speichern kann.

Siehe dazu auch: Die Suche nach dem Higgs-Teilchen; LINK: http://g-o.de/dossier-347-1.html
Quellen: Diverse