Der Large Hadron Collider (LHC) wird als nächster großer Teilchenbeschleuniger in Rechnung gestellt, der uns unsere bisher beste Chance bietet, das illusorische Austauschteilchen (oder Boson) des Higgs-Feldes zu entdecken. Die Entdeckung (oder nicht) des Higgs-Bosons wird so viele Fragen über unser Universum beantworten, und unser Verständnis der Quantenwelt könnte revolutioniert werden.
Aber es gibt ein Problem. Der LHC soll erst im September 2009 (ein volles Jahr nach dem letzten Versuch) neu gestartet werden, und Partikelkollisionen werden erst im Oktober erwartet. Selbst dann werden Kollisionen mit hoher Energie erst 2010 wahrscheinlich sein, so dass das Feld für konkurrierende Beschleunigeranlagen offen bleibt, um ihre Bemühungen um diese historische Entdeckung zu verdoppeln, bevor der LHC online geht.
Der Tevatron im Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) in Illinois ist derzeit der leistungsstärkste Beschleuniger der Welt und hat Kollisionen mit hochenergetischen Partikeln so verfeinert, dass Wissenschaftler eine 50% ige Chance auf eine Entdeckung des Higgs-Bosons schätzen bis Ende 2009…
Wenn dies ein Wettbewerb zwischen den USA und Europa wäre, um das Higgs-Teilchen zu entdecken, hätte der Tevatron einen klaren Vorteil. Obwohl der Tevatron alt ist (die erste Konfiguration wurde 1984 fertiggestellt) und 2010 vom LHC abgelöst werden soll, ist er ein bewährter Teilchenbeschleuniger mit einer beeindruckenden Erfolgsbilanz. Die Beschleunigertechniken und -technologien wurden verfeinert, sodass Hochenergie-Hadronenkollisionen zur Routine werden. Fermilab-Wissenschaftler möchten jedoch betonen, dass sie bei der Suche nach dem Higgs-Boson nicht versuchen, den LHC zu schlagen.
“Wir fahren kein CERN", Sagte Fermilab-Direktor Pier Oddone. Er weist darauf hin, dass Fermilab und CERN viel zusammenarbeiten, weshalb alle Wissenschaftler, egal auf welchem Kontinent sie sich befinden, auf ein gemeinsames Ziel hinarbeiten. In Wirklichkeit bezweifle ich, dass dies der Fall ist. Bei der Suche nach einem der begehrtesten Preise in der modernen Quantenphysik handelt es sich eher um "jedes Labor für sich". Wissenschaftler in Fermilab haben dies bestätigt und gesagt, sie seien "ihre Schwänze abarbeitenAnalysieren von Daten aus dem Tevatron.
“Indirekt helfen wir ihnen“, Sagt Dmitri Denisov, Sprecher von DZero (einem der Detektoren des Tevatron), über seine europäische Konkurrenz. „Sie spüren definitiv die Hitze und arbeiten etwas härter.”
Damit das Standardmodell vollständig ist, muss das Higgs-Partikel gefunden werden. Wenn es existiert, haben Physiker der möglichen Masse Ober- und Untergrenzen gesetzt. Mit einem Wert zwischen 114 und 184 GeV liegt dies innerhalb der Empfindlichkeit der Tevatron-Detektoren. Es sollte eine Frage der Zeit sein, bis das Higgs-Teilchen entdeckt wird und Physiker berechnet haben, ob das Higgs-Teilchen während einer hochenergetischen Proton-Antiproton-Kollision mit Tevatron erzeugt werden kann. Sie geben dem Tevatron sogar eine 50: 50-Chance auf eine Higgs-Partikelentdeckung bis zum neuen Jahr.
Im vergangenen Sommer konzentrierten sich beide Schlüsselpartikelexperimente (CDF und DZero) auf den Nachweis von Higgs-Partikeln mit einer Masse von 170 GeV (bei diesem Wert wäre ein Partikel anhand des Hintergrundrauschens leichter zu erkennen). Es wurden jedoch keine Higgs-Partikel nachgewiesen. Jetzt werden Physiker die Suche über und unter diesem Wert erweitern. Wenn das Higgs-Boson existiert, wäre es daher nützlich, wenn es eine Masse hat, die so nahe wie möglich an 170 GeV liegt. Schätzungen gehen von einem 150 GeV Higgs-Boson aus könnte bereits in diesem Sommer entdeckt werden, lange bevor der LHC überhaupt repariert wurde. Wenn die Masse des Higgs-Bosons etwa 120 GeV beträgt, benötigen Tevatron-Wissenschaftler möglicherweise bis 2010, um zu überprüfen, ob ein Higgs-Boson nachgewiesen wurde.
Quelle: Neuer Wissenschaftler
