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Neues Teilchen bei Suche nach Higgs-Boson entdeckt

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Ungelesen 04.07.12, 11:09   #1
DarkSoul1000
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Standard Neues Teilchen bei Suche nach Higgs-Boson entdeckt

Neues Teilchen bei Suche nach Higgs-Boson entdeckt

Zitat:
Auf der Suche nach dem Higgs-Boson haben Wissenschaftler ein neues Teilchen entdeckt. Es entspreche offenbar dem sogenannten Gottesteilchen Higgs-Boson, teilte das europäische Kernforschungszentrum CERN in Genf mit. Es müssten aber noch weitere Daten gesammelt werden. CERN-Wissenschaftler hatten auf der Suche nach dem Higgs-Boson in den vergangenen Monaten eine Reihe von Experimenten mit dem weltgrößten Teilchenbeschleuniger LHC vorgenommen.
Zitat:
Mit dem sogenannten Higgs-Mechanismus wird seit 1964 im Standardmodell der Elementarteilchen-Physik erklärt, wie die Teilchen - also die Grundbausteine der Materie - ihre Masse erhalten. Die Suche nach dem Higgs-Teilchen gehört zu den zentralen Aufgaben des LHC-Teilchenbeschleunigers an der französisch-schweizerischen Grenze.

Mehr als hundert Meter unter der Erde lassen die CERN-Wissenschaftler dazu in dem 27 Kilometer langen Ringtunnel Protonen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aufeinanderprallen.
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Ungelesen 04.07.12, 13:29   #2
krakator999
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Endlich tut sich da mal was, wurde auch langsam Zeit...

Habe mich heute schon auf diversen Newsportalen köstlich amüsiert, über Kommentare wie: "Und was soll das bitte bringen?????"

Btw der Ausdruck "Gottesteilchen" ist ja wohl auch mehr als lächerlich
krakator999 ist offline   Mit Zitat antworten
Ungelesen 04.07.12, 14:11   #3
stalker32
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Zitat:
Kandidat für das Higgs-Teilchen am LHC entdeckt

(Genf/Schweiz) – Im Europäischen Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik CERN in Genf stellten heute Vormittag die internationalen Arbeitsgruppen der Experimente ATLAS und CMS gemeinsam ihre aktuellen Ergebnisse bei der Suche nach dem Higgs-Teilchen vor. Die Daten zeigen die Existenz eines Teilchens mit einer Masse von 125 bis 126 GeV/c² mit einer Fehlerwahrscheinlichkeit von unter eins zu einer Million. Allerdings können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler noch keine endgültigen Aussagen über die Art des Teilchens machen, obwohl einiges dafür spricht, dass es sich um das lange gesuchte Higgs-Teilchen handelt. Erst nach weiteren Untersuchungen steht fest, ob es sich tatsächlich um den letzten noch fehlenden Baustein des Standardmodells handelt oder ob etwas gänzlich Unerwartetes gefunden wurde. „Beides wären große Entdeckungen in der Teilchenphysik.“, sagt Achim Stahl, Sprecher des BMBF-Forschungsschwerpunkts CMS.

In den vergangenen Jahrzehnten hat die Elementarteilchenphysik das sogenannte Standardmodell entwickelt, das die Bausteine der Materie und die Kräfte, die die Bausteine verbindet, hervorragend beschreibt. Allerdings hat dieses Modell eine Schwachstelle: Die Austauschteilchen, die die Kräfte vermitteln, zum Beispiel Photonen für die elektromagnetische oder sogenannte W- und Z-Bosonen für die schwache Wechselwirkung, dürften keine Ruhemasse haben. Während das auf das Photon zutrifft, sind die Kraftteilchen der schwachen Wechselwirkung schwerer als Atome – also Schwergewichte in den Maßstäben der Elementarteilchenphysik. Um diesen Widerspruch aufzulösen, führten Peter Higgs und andere bereits 1964 ein neues Konzept in die Theorie des Standardmodells ein. Wenn dieses Konzept korrekt ist, müsste es ein bisher noch nicht entdecktes Teilchen, das heute „Higgs-Teilchen“ genannte Boson, geben. Die Suche nach dem Higgs-Teilchen war von Anfang an eines der Hauptziele der Experimente am LHC.

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Im Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider), an dem seit Frühjahr 2011 fortlaufend Messungen durchgeführt werden, kreisen Pakete von Protonen – die positiv geladenen Bausteine der Atomkerne – in zwei entgegengesetzten, 27 Kilometer langen Röhren mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. An einigen Punkten überkreuzen sich die Bahnen der Teilchenpakete, dort kommt es zu mehreren Millionen Teilchenkollisionen pro Sekunde. Dabei entsteht eine Vielzahl von kleineren Bruchstücken, wie etwa Elektronen, Myonen oder exotischere Elementarteilchen – auch das Higgs-Teilchen sollte in einigen der Zusammenstöße entstehen. Rund um je einen dieser Punkte sind die Messgeräte ATLAS und CMS errichtet, jedes von ihnen so groß wie ein größeres Schulgebäude. In ihnen können die Bruchstücke der Kollisionen genau vermessen werden.

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Zwischen April und Juni 2012 konnten die Gruppen von ATLAS und CMS mehr Daten sammeln als im ganzen Jahr 2011. Die Auswertung dieser Daten zeigte nun das Signal eines Teilchens bei einer Masse von 125 bis 126 GeV/c². GeV steht für „Gigaelektronenvolt“, also Milliarden Elektronenvolt, GeV/c² ist eine Masseneinheit der Elementarteilchenphysik und entspricht knapp der Masse des Wasserstoffatoms. Dieses Teilchen ist damit etwas schwerer als ein Cäsiumatom. Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei der beobachteten Signatur nur um ein zufälliges Rauschen handelt, das ein Signal vortäuscht, beträgt weniger als eins zu einer Million. Das jetzt gefundene Teilchen ist sehr kurzlebig und wird nicht direkt in den Detektoren gesehen. Man sieht stattdessen die Spuren seiner Zerfallsprodukte, die nach aktuellem Stand der Auswertung entweder zwei Photonen oder zwei Z-Bosonen sind.
Daten des ATLAS-Experiments Daten des ATLAS-Experiments

Deutsche Teilchenphysiker haben an dieser Entdeckung einen maßgeblichen Anteil. Sie waren seit der Planung des Projekts vor über 20 Jahren an beteiligt. Sie haben die Technologien mit entwickelt, Teile der riesigen Detektoren gebaut und schließlich zur Auswertung der Daten, die jetzt zur Evidenz für das neue Teilchen geführt haben, wesentlich beigetragen. Der Bau und Betrieb der beiden Experimente wurde und wird im Rahmen der sogenannten Verbundforschung durch das BMBF gefördert – in der aktuell laufenden Förderperiode 2012 bis 2015 mit 41,2 Millionen Euro. Forschergruppen an 15 Universitäten, dem Max-Planck-Institut für Physik in München und den beiden Helmholtz-Forschungszentren DESY und KIT arbeiten gemeinsam an den beiden Experimenten ATLAS und CMS. In Deutschland wurden zahlreiche wichtige Komponenten der Geräte entwickelt und gebaut. Auch zur Entwicklung des Systems, das live aus den riesigen Datenmengen die wichtigen Messungen herausfiltert, das sogenannte Triggersystem, und zur digitalen Datenerfassung haben deutsche Gruppen maßgeblich beigetragen. Am KIT und an weiteren Standorten entstanden wichtige Knoten im weltweiten Computernetzwerk der Elementarteilchenphysik.

Seit Beginn der Datennahme im Frühjahr 2011 liegt der Schwerpunkt der Aktivitäten auf der Datenanalyse. Hierbei waren deutsche Gruppen federführend beteiligt, beispielsweise an der Rekonstruktion von Elektronen, Myonen, Tau-Leptonen und b-Quarks aus den Messdaten der Detektoren. Dies sind wichtige Voraussetzungen für den endgültigen Nachweis des Higgs-Teilchens. Deutsche Gruppen haben somit maßgeblich zur jetzt verkündeten Entdeckung des Higgs-Kandidaten beigetragen. Da sie verschiedene Wege untersuchen, in die das kurzlebige Teilchen zerfällt, sind sie auch sehr gut positioniert, um mit Hilfe weiterer Daten, die Eigenschaften des neuen Teilchens zu bestimmen und letztlich zu entscheiden, ob es sich um das lange gesuchte Higgs-Teilchen handelt. Peter Mättig, Sprecher des BMBF-Forschungsschwerpunkts ATLAS: „Enorm präzise Messungen und theoretischer Rechnungen in der Vergangenheit lassen nur eine Masse des Higgs-Teilchens zwischen 114 und 185 GeV/c² zu. Das jetzt gemessene Signal von rund 125 GeV/c² passt sehr gut.“

Am Abschluss des CERN-Seminars zur Bekanntgabe der Ergebnisse fasste Rolf-Dieter Heuer, CERN-Generaldirektor zusammen: „Als ein Laie würde ich sagen: Wir haben es!”. Der ebenfalls anwesende Namensgeber des Higgs-Teilchens, Peter Higgs, freute sich „dass die Entdeckung noch zu meinen Lebzeiten geschieht.”.
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Ungelesen 04.07.12, 15:37   #4
gnarr
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Nur die Medien nennen das Higgs-Boson "Gottesteilchen". Das hat nichts mit Religion zu tun, sondern weil sich der Name "Gottesteilchen" besser verkaufen lässt. Dazu auch:
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Hier mal direkt vom Cern:
Zitat:
CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson

Geneva, 4 July 2012. At a seminar held at CERN1 today as a curtain raiser to the year’s major particle physics conference, ICHEP2012 in Melbourne, the ATLAS and CMS experiments presented their latest preliminary results in the search for the long sought Higgs particle. Both experiments observe a new particle in the mass region around 125-126 GeV.

“We observe in our data clear signs of a new particle, at the level of 5 sigma, in the mass region around 126 GeV. The outstanding performance of the LHC and ATLAS and the huge efforts of many people have brought us to this exciting stage,” said ATLAS experiment spokesperson Fabiola Gianotti, “but a little more time is needed to prepare these results for publication.”

"The results are preliminary but the 5 sigma signal at around 125 GeV we’re seeing is dramatic. This is indeed a new particle. We know it must be a boson and it’s the heaviest boson ever found,” said CMS experiment spokesperson Joe Incandela. “The implications are very significant and it is precisely for this reason that we must be *******ly diligent in all of our studies and cross-checks."

“It’s hard not to get excited by these results,” said CERN Research Director Sergio Bertolucci. “ We stated last year that in 2012 we would either find a new Higgs-like particle or exclude the existence of the Standard Model Higgs. With all the necessary caution, it looks to me that we are at a branching point: the observation of this new particle indicates the path for the future towards a more detailed understanding of what we’re seeing in the data.”

The results presented today are labelled preliminary. They are based on data collected in 2011 and 2012, with the 2012 data still under analysis. Publication of the analyses shown today is expected around the end of July. A more complete picture of today’s observations will emerge later this year after the LHC provides the experiments with more data.

The next step will be to determine the precise nature of the particle and its significance for our understanding of the universe. Are its properties as expected for the long-sought Higgs boson, the final missing ingredient in the Standard Model of particle physics? Or is it something more exotic? The Standard Model describes the fundamental particles from which we, and every visible thing in the universe, are made, and the forces acting between them. All the matter that we can see, however, appears to be no more than about 4% of the total. A more exotic version of the Higgs particle could be a bridge to understanding the 96% of the universe that remains obscure.

“We have reached a milestone in our understanding of nature,” said CERN Director General Rolf Heuer. “The discovery of a particle consistent with the Higgs boson opens the way to more detailed studies, requiring larger statistics, which will pin down the new particle’s properties, and is likely to shed light on other mysteries of our universe.”

Positive identification of the new particle’s characteristics will take considerable time and data. But whatever form the Higgs particle takes, our knowledge of the fundamental structure of matter is about to take a major step forward.
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__________________
Wenn ein Mensch zu anderen Himmelskörpern fliegt und dort feststellt, wie schön es doch auf unserer Erde ist, hat die Weltraumfahrt einen ihrer wichtigsten Zwecke erfüllt.

Jules Verne
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