Physik - Was bedeutet die Entdeckung der Higgs-Teilchen?

Die Experten sind begeistert: Der Schlussstein des Standardmodells der Teilchenphysik ist vermutlich nachgewiesen. Fragen an die Wissenschaftshistoriker und Physiker Jürgen Renn und Christoph Lehner vom Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte

CERN, Higgs-Teilchen, Elektronen, Standardmodell, Proton-Proton-Kollision
(picture alliance) Ein CERN-Modell zeigt eine Proton-Proton-Kollision, bei der vier hochenergetische Elektronen beobachtet werden können

Für wie historisch bedeutend halten Sie die Entdeckung?

Renn: Es ist der letzte Baustein, der zum sehr komplexen Standardmodell der Teilchenphysik noch fehlte. Es ist vielleicht vergleichbar mit dem Moment, als man bei der Relativitätstheorie die Lichtablenkung nachweisen konnte. Das ist ein Schlussstein der Bestätigung, ein triumphaler Moment.

Macht ein solcher Moment Physiker glücklich?

Lehner: Einerseits schon. Es gab Leute, die befürchtet haben, man könne das Higgs-Boson noch lange nicht nachweisen. Dann hätte es aber trotzdem immer die Möglichkeit gegeben, dass es existiert. Der befriedigende Teil ist also: Es ist entschieden, man konnte eine bestimmte Energie feststellen.
Andererseits aber zementiert diese Entdeckung das Standardmodell sehr fest. Viele theoretische Physiker sind aber mit dem Standardmodell nicht restlos glücklich. Es fehlt eine volle Gravitationstheorie. Das Higgs-Teilchen, als Teil des Higgs-Mechanismus, ist so gesehen auch ein Trick, nicht über den großen Zusammenhang nachdenken zu müssen. Viele hätten sich eine radikalere, elegantere und umfassendere Lösung gewünscht.

Wieso ist es so schwer und dauert es so lange, Theorien zu bestätigen?

Renn: Das kann sehr unterschiedlich sein. Die ersten Beweise für Einsteins Theorie, die er 1915 aufgestellt hat, gab es beispielsweise schon 1919. Das Neutrino des Wolfgang Pauli konnte dagegen erst nach 26 Jahren experimentell bestätigt werden. Es gibt ja aber auch den umgekehrten Fall: Man beobachtet Teilchen, die man nicht vorhergesagt hat. Da fehlt dann oft lange die Theorie.

Lehner: Es wird auch immer aufwendiger, solche Beweise zu führen. Wenn man früher eine gut ausgearbeitete Theorie hatte, konnte man das Teilchen tendenziell relativ schnell finden. Jetzt braucht man – siehe Cern – riesige Energien. Das ist auch eine unbefriedigende Sache an dieser Entdeckung: Jetzt kann man davon ausgehen, dass, wenn man zukünftig über die Grenzen dieser Standardtheorie hinauswill, man einen extrem hohen Aufwand betreiben muss.

Der Wissenschaft ist es egal, ob eine These bestätigt oder widerlegt wird. Aber wie hätte man gegenüber der Öffentlichkeit die immensen Summen gerechtfertigt, wenn man kein Teilchen gefunden hätte?

Renn: Es geht um eine grundlegende Theorie, an der viele Erkenntnisse hängen. Wir sollten da auch keinen Teilchenfetischismus betreiben. Die Entdeckung eines Teilchens hängt immer mit vielen anderen Aspekten unseres physikalischen Wissens zusammen. Insofern bringt uns sowohl eine Verifikation als auch eine Falsifikation ein Stück weiter. Frustrierend wäre nur gewesen, es weder ausschließen noch bestätigen zu können.

Wird es auch in den nächsten Jahren wichtige Entdeckungen in der Physik geben?

Lehner: Auch in anderen Bereichen sind wir nahe dran an absolut kritischen Schwellen. Ich nehme an, dass zum Beispiel die Gravitationswellen uns bald einen völlig neuen Blick aufs Universum ermöglichen werden. Das kann in den nächsten fünf Jahren schon passieren, da sind wir sehr optimistisch.

Renn: Die Erkenntnisse können auch aus anderen Bereichen der Physik kommen. Wenn wir mehr über die dunkle Materie erfahren, kann das auch die Teilchenphysik auf den Kopf stellen. Das Wichtigste ist eigentlich die Kommunikation unter den Wissenschaftlern.

Das Gespräch führte Elisa Simantke.

Ihr Kommentar zu diesem Artikel

Der Inhalt dieses Feldes wird nicht öffentlich zugänglich angezeigt.

Liebe Leserinnen und Leser,
wir freuen uns über jeden Kommentar und wünschen uns eine konstruktive Debatte. Beleidigende, unsachliche oder obszöne Beiträge werden deshalb gelöscht. Auch anonyme Kommentare werden bei uns nicht veröffentlicht. Wir bitten deshalb um Angabe des vollen Namens. Darüber hinaus behalten wir uns eine Auswahl der Kommentare auf unserer Seite vor. Um die Freischaltung kümmert sich die kleine Onlineredaktion von Montag bis Freitag von 9 bis 18 Uhr. Am Wochenende werden Forumsbeiträge nur eingeschränkt veröffentlicht. Nach zwei Tagen wird die Debatte geschlossen. Wir danken für Ihr Verständnis.