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Atomkern besteht aus mehr Teilchenals bisher gedacht

Forscher der Uni Graz sind auf ein zusätzliches Higgs-Boson gestoßen.

Seinen Nimbus als unteilbares, kleinstes Teilchen hat das Atom bereits vor über einem Jahrhundert durch das Bohrsche Atommodell eingebüßt. Noch heute wird es in Schulen gelehrt: Um einen Atomkern aus positiv geladenen Protonen und neutralen Neutronen wandern die nahezu masselosen, dafür umso negativer geladenen Elektronen. Im Laufe des 20. Jahrhundert spaltete die sich rasant entwickelnde moderne Teilchenphysik die Welt dann in immer kleinere Häppchen auf – bis hin zu dem Zoo aus Quarks, Leptonen und Bosonen, mit dem uns das Standardmodell heutzutage das bekannte Universum erklärt.

Ein Proton besteht demnach aus drei Quarks, einem „Up-“ und zwei „Down-Quarks“ – so dachte man zumindest bisher. Denn Forscher der Uni Graz haben im Fachjournal Physical Review D (101, 114018) nun eine neue Rechnung vorgelegt: Zu den drei Quarks gesellt sich demnach auch ein Higgs-Boson. Dies sei aus Rekonstruktionen mit Daten des Teilchenbeschleunigers LHC (Large Hydron Collider) am europäischen Kernforschungszentrum Cern hervorgegangen, schreiben die Physiker. „Das ist verträglich mit dem, was wir bis jetzt wissen. Es ergänzt und erweitert unser Bild vom Proton“, so der Grazer Physiker Axel Maas, der an der Studie beteiligt war.

Für genauere Untersuchungen und eine endgültige Bestätigung ihrer Berechnungen benötigen die Wissenschaftler allerdings mehr Energie in dem 27 Kilometer langen LHC. Die dafür nötige Erweiterung des Beschleunigers, bei der leistungsstärkere Magnete und neue Tunnelstücke angebaut werden, wird aber noch bis 2025 dauern.


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("Die Presse", Print-Ausgabe, 24.06.2020)