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Panorama Cern-Forscher weisen neues Teilchen nach
Nachrichten Panorama Cern-Forscher weisen neues Teilchen nach
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16:52 06.07.2017
Die „Weltmaschine“: Der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider im Kernforschungszentrum Cern bei Genf. Quelle: Martial Trezzini
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Genf

Physiker haben am Kernforschungszentrum Cern in Genf ein neues Teilchen entdeckt. Ähnlich wie das Higgs-Boson war es theoretisch bekannt, aber der experimentelle Nachweis stand bislang aus, wie das Cern berichtete.

Das Teilchen gehört zur Familie der Baryonen und besteht aus drei sogenannten Quarks. Es sei im größten Teilchenbeschleuniger der Welt bei der Kollision von Protonen entstanden, sagte Forschungsdirektor Giovanni Passaleva der Deutschen Presseagentur.

„Das Teilchen hat nur 0,0000000000005 Sekunden existiert, und es hat sich dabei etwa um ein 50 bis 100-millionstel eines Meters bewegt“, sagte er. Genug für die Physiker, um seine Existenz nachzuweisen. Sie konnten die Bestandteile, in die das Teilchen zerfallen war, aufspüren und so eindeutige Rückschlüsse ziehen.

Was wurde überhaupt entdeckt?

Xicc++. So lautet der Name des Teilchens, das Forscher in Genf im Large Hadron Collider, dem leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt, nachgewiesen haben. Sie jagten dazu Protonen mit hoher Geschwindigkeit aufeinander. Bei deren Zusammenprall entstand dann das nun vorgestellte Teilchen. Nachgewiesen haben die Forscher allerdings nicht das Teilchen selbst, sondern die Bestandteile, in die es im Bruchteil einer Sekunde wieder zerfiel.

Wo und wie existiert dieses Teilchen um uns herum?

Überall und nirgends. Das Teilchen ist Bestandteil unserer Materie. Es ist allerdings sehr kurzlebig. In den Experimenten der Forscher existierte es gerade mal 0,0000000000005 Sekunden. Man könnte auch sagen: Ziemlich kurz. Immerhin war die Zeit lang genug, um es zu studieren und etwa seine Masse zu bestimmen.

Welche Bedeutung hat die Entdeckung des Teilchens?

Für den Großteil der Menschheit wohl überhaupt keine. „In unserem täglichen Leben spielt das keine Rolle“, erläutert Wilfried Buchmüller, Professor für theoretische Elementarteilchenphysik an der Universität Hamburg und Leitender Wissenschaftler am Forschungszentrum Desy.

Warum suchen Forscher dann überhaupt nach solchen Teilchen?

Für Teilchenphysiker ist die Entdeckung durchaus spannend. Sie eröffne ein ganzes Feld neuer wissenschaftlicher Forschung, sagt Giovanni Passaleva vom Cern. So könnten Physiker nun „Partner oder Eltern“ dieser Teilchen jagen. „Es ist ein weiteres Puzzle-Teil, das dazu beiträgt, die bisherigen Modelle und Theorien der Teilchenphysik zu verbessern“, sagt auch Buchmüller. Vor allem zum Verständnis der sogenannten Theorie der starken Wechselwirkungen dürfte das neue Teilchen beitragen. Dieses Theorie erklärt grob gesagt, was die Atome in ihrem Innersten zusammenhält.

Ist die Entdeckung vergleichbar mit der Entdeckung des Higgs-Bosons?

Nein, das Higgs-Teilchen wurde zwar ebenfalls am Cern entdeckt, viele weitere Gemeinsamkeiten gibt es aber nicht. Das Higgs-Boson ist ein Elementarteilchen, dessen Existenz bereits Jahrzehnte vor seiner Entdeckung vorhergesagt wurde. 2012 wurde es als letztes noch fehlendes Teilchen im Standardmodell der Teilchenphysik nachgewiesen. Das jetzt entdeckte Teilchen hat diese Bedeutung nicht. Aber es ist das erste, das aus zwei schweren und einem leichten Quark besteht - fundamentalen Bausteinen der Materie. Das ist für Teilchenphysiker etwas Besonderes. „Es ist gut denkbar, dass wir in nächster Zeit weitere Teilchen mit anderen Quark-Kombinationen finden“, sagt Buchmüller.

dpa

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