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Higgs-Bosone sollen genauer als bisher untersucht werden © APA (AFP)
Higgs-Bosone sollen genauer als bisher untersucht werden © APA (AFP)

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Teilchenphysiker planen "Higgs-Fabrik"

25.06.2020

Diese Meldung ist Teil einer wöchentlichen Zusammenfassung für den APA-Science-Newsletter Nr. 25/2020 und nicht zwingend tagesaktuell

Die Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) plant eine "Higgs-Fabrik", um das 2012 erstmals nachgewiesene, noch immer weitgehend mysteriöse Elementarteilchen besser zu erforschen. Der dafür nötige Teilchenbeschleuniger ist Teil eines neuen Strategiepapiers, in dem auch über den Nachfolger des Large Hadron Colliders (LHC) nachgedacht wird.

Nach fast zweijährigen Diskussionen und Beratungen gab der CERN-Rat seine aktualisierte Strategie für die Zukunft der Teilchenphysik in Europa bekannt. Vorgeschlagen wird darin der Bau eines neuen Elektronen-Positronen-Beschleunigers. Mit dieser "Higgs-Fabrik" sollen Higgs-Bosone erzeugt und genauer als bisher untersucht werden, heißt es in einer Aussendung des Instituts für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Dessen Leiter, Jochen Schieck, ist Mitglied der vom CERN ins Leben gerufenen "European Strategy Group" zur zukünftigen Ausrichtung der europäischen Teilchenphysik.

Physik jenseits des Standardmodells

Die Forscher versprechen sich von dem neuen Beschleuniger neue Hinweise für die Suche nach einer Physik jenseits des bisher gültigen, aber lückenhaften Standardmodells. "Für ein besseres Verständnis des Higgs-Bosons müssen wir dessen Wechselwirkung mit anderen Elementarteilchen extrem präzise vermessen können", erklärte Schieck. Dabei könne tatsächlich neue Physik entdeckt werden.

In dem Strategiepapier werden auch Überlegungen für die Nachfolge des mindestens bis zum Jahr 2038 laufenden bestehenden Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider (LHC) angestellt. Ein Future Collider für Proton-Proton-Kollisionen könnte Energien von mindestens 100 Teraelektronenvolt erreichen, dem Siebenfachen des LHC. Um die technische und finanzielle Umsetzbarkeit eines solchen zukünftigen Beschleunigers zu prüfen, empfehlen die Physiker eine Machbarkeitsstudie, die noch in diesem Jahrzehnt abgeschlossen werden soll.

Parallel dazu sollen auch alternative Konzepte von Beschleunigern evaluiert werden. Dazu gehören etwa Plasma-Wakefield-Beschleuniger, bei denen Elektronen mit Plasmawellen beschleunigt werden, oder ein sogenannter Myonen-Collider. Mit diesem wären sehr energiereiche Kollisionen möglich, weil Myonen eine 200 Mal so große Masse wie die mit ihnen eng verwandten Elektronen haben. Allerdings zerfallen Myonen schneller und müssten aufwendig aufbereitet werden. "Ob das machbar ist, ist derzeit unklar", so Schieck. Deswegen soll die Realisierbarkeit dieser Konzepte auf den Prüfstand gestellt werden.

Service: https://home.cern/

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