In der Teilchenphysik tut sich gerade etwas. Große Entdeckungen stehen bevor; eine neue Physik vielleicht sogar. Neue Teilchen oder eine neue Grundkraft wurden entdeckt, liest man in manchen Medien. In anderen kann man schlecht übersetzte Interviews lesen in denen behauptet wird,die Wissenschaftler hätten nun Angst vor dem was sie da entdeckt haben (wo sie dich im Original einfach nur “thrilled” waren, also begeistert). Bei Spiegel Online schreibt man über eine neue Grundkraft in der Natur die man entdeckt hat1. In Wahrheit ist alles halb so wild. Es ist noch nicht einmal klar, ob überhaupt etwas entdeckt wurde.

Entdeckungen in der Teilchenphysik sind schwierig. Ein Archäologe, der eine Mumie ausbuddelt oder ein Zoologe, der eine neue Elefantenart findet: da klappt das mit dem Entdecken gut. Die Ergebnisse sind so offensichtlich, dass wenig Raum für Zweifel ist. Aber die subatomaren Teilchen lassen sich schwerlich direkt beobachten. Sie sind viel zu klein und die meisten davon in unserer Alltagswelt viel zu kurzlebig. Kaum hat man so ein Teilchen erzeugt, zerfällt es auch schon wieder in einen Haufen anderer Teilchen. Aber immerhin kann man diese Zerfallsprodukte benutzen, um so auf deren Existenz zu schließen! Allerdings läuft das nicht immer eindeutig – es gibt normalerweise verschiedene Wege wie ein Teilchen zerfallen kann die verschieden häufig auftreten. Sagen wir, wie haben unserern Teilchenbeschleuniger so eingestellt, dass dort das Teilchen X erzeugt werden kann. Dieses Teilchen zerfällt in 30% der Fälle in Teilchen A, in 10 % der Fälle in Teilchen B und in 60% der Fälle in Teilchen C (Teilchenphysiker mögen mir diese Vereinfachungen verzeihen, es geht nur darum das Prinzip zu demonstrieren). Wird bei unserem Experiment nun also tatsächlich ein X-Teilchen erzeugt, dann erwarten wir, genau dieses Zerfallsmuster mit den relativen Häufigkeiten von 30, 10 und 60 Prozent zu sehen. Wenn man das nicht beobachtet, dann ist das ein Hinweis darauf, dass hier vielleicht irgendwas Neues zu finden ist. Vielleicht hat man ein neues Teilchen erzeugt, das auf andere Art und Weise zerfällt.

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Teilchenbeschleuniger Tevatron in Illinois

Nehmen wir also mal an, wir machen unser Experiment 10 Mal. Und wir erhalten am Ende 3 Mal ein A-Teilchen, 4 Mal ein B-Teilchen und 3 Mal ein C-Teilchen. Das ist nicht wirklich das was wir erwartet haben! Wir hätten mit 3 A-Teilchen, einem B-Teilchen und 6 C-Teilchen gerechnet. Bedeutet das nun, dass wir etwas neues entdeckt haben? Nicht wirklich. Denn hier geht es um Statistik. Die Wahrscheinlichkeit, dass man beim Wurf mit einer Münze Kopf bekommt (oder Zahl) ist 50%. Das heisst aber nicht, dass von zwei Würfen immer einer Kopf und einer Zahl ist. Oder das bei 10 Würfen immer abwechselnd Kopf und Zahl auftreten bzw. am Ende fünfmal Kopf und fünfmal Zahl geworfen wurde. Die Statistik gilt immer für große Zahlen. Wenn ich eine Million Münzen werfe, dann wird ziemlich genau die Hälfte auf Kopf landen und die Hälfte auf Zahl. Aber je weniger Münzen ich werfe, desto größer können die zufälligen Abweichungen sein. Es ist äußerst unwahrscheinlich, dass bei zehn Würfen zehnmal Kopf kommt. Aber es ist nicht unmöglich. Und wenn ich tausend Mal zehn Würfe mache, dann ist die Chance das mindestens einmal davon eine Zehnerserie auftaucht nicht mehr ganz so gering…

Wollen wir also wissen, ob unsere Teilchenexperiment tatsächlich ein neues Teilchen entdeckt hat, dann müssen wir erstmal die Wahrscheinlichkeit ausrechnen, dass unser von der Vorhersage abweichendes Ergebnis nicht einfach nur eine zufällige Fluktuation ist die auf die geringe Anzahl an Experimenten zurückzuführen ist. Hier kommen dann die berühmten “Sigmas” ins Spiel, von denen man bei den Teilchenexperimenten immer spricht. Je höher das Sigma, desto größer die Wahrscheinlichkeit, dass man es tatsächlich mit etwas Neuem zu tun hat und nicht mit Zufall.

Die Entdeckung am Tevatron ist eine Detektion am 3-Sigma-Level. Das ist der Bereich, bei dem man in der Teilchenphysik anfängt, aufzuhorchen. Hier besteht tatsächlich die Möglichkeit, dass man was Neues gefunden hat. Eine echte Entdeckung ist das aber noch lange nicht. Da braucht man viel mehr Experimente damit man sich sicher kein, dass die Abweichungen die man gesehen hat wirklich Abweichungen sind und keine statistischen Fluktuationen (Entdeckungen verkündet man in der Teilchenphysik bei 5-Sigma-Detektionen). Es ist also noch lange nichts entdeckt. Viele 3-Sigma-Resultate verschwinden, wenn man mehr Daten sammelt. Vielleicht verschwindet auch dieses Resultat. Aber vielleicht auch nicht! Und was hätte man dann am Tevatron entdeckt?

Bei den Experimenten am Tevatron hat man Strahlen aus Protonen und Antiprotonen aufeinander geschossen. Dabei entsteht Energie und aus dieser Energie können neue Teilchen entstehen. Man war hier an der “Diboson”-Produktion interessiert. Das ist ein Prozess, bei dem zwei – schon bekannte – Teilchen entstehen, zwei W-Bosonen (WW) bzw. ein W- und ein Z-Boson (WZ). WW und WZ können nun auf verschiedene Art und Weise in andere Teilchen zerfallen und die Wissenschaftler probierten, genau eine bestimmte Zerfallsart nachzuweisen (semileptonischer Zerfall). Es gibt aber auch jede Menge andere Zerfallsereignisse und es ist nicht einfach, eine bestimmte Art des Zerfalls vor diesem Hintergrund zu isolieren. Ich will jetzt nicht in die Details gehen; dafür habe ich auch zuwenig Ahnung von der Teilchenphysik. Hier werden die ganzen Details der Datenauswertung von einem der am Experiments beteiligten Wissenschaftler detailliert erklärt; in deutsch gibts beim physikBlog mehr Infos und wer wirklich Ahnung hat, kann sich auch das offizielle Paper ansehen. Um zu sehen, was man da eventuell gefunden hat, braucht man sich aber nur dieses Bild hier ansehen:

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Im Prinzip zeigt es einfach die Anzahl an Zerfallsereignissen (y-Achse) die man misst, wenn man verschieden hohe Energien (x-Achse) in die Teilchenstrahlen steckt. Die bunten Balken und Linien zeigen nun die verschiedenen Hintergrundereignisse die man erwarten würde und wenn alles so läuft wie man es vermutet, dann sollten die Messpunkte genau dieses bunte Diagramm reproduzieren. Die gemessenen Daten werden durch die schwarzen Punkte angezeigt und wenn man genau hinsieht, dann erkennt man, dass sie von der Erwartung abweichen. Bei Energien im Bereich von 150 GeV liegen sie höher als die zu erwartenden Werte.

Das kann erstmal viele Gründe haben. Vielleicht hat man bei der Datenauswertung Fehler gemacht; vielleicht waren die Experimente fehlerhaft; vielleicht hat man die Hintergrundereignisse falsch eingeschätzt und berechnet – alles mögliche kann bei solchen Experimenten solche Abweichungen verursachen. In diesem Fall hat man all das gecheckt und kam zu dem Schluss, dass dies hier nicht passiert ist. Die Abweichung hat nichts mit Fehlern beim Experiment o.Ä. zu tun sondern steckt tatsächlich in den Daten. Hier sieht man das nochmal besser:

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In diesem Diagramm hat man die ganzen bekannten Hintergründe abgezogen. Die rote Linie ist das, was man erklären kann. Die blaue Beule kann mit dem Standardmodell der Teilchenphysik allerdings nicht erklärt werden; er ist das, was neu ist. Ein Grund für die Existenz dieser Abweichung ist die oben beschriebene statistische Fluktuation. Wenn man mehr Experimente macht, dann verschwindet sie vielleicht wieder. Vielleicht findet man doch noch irgendwelche Fehler bei der Durchführung oder der Datenauswertung. Oder aber es gibt wirklich ein neues Teilchen (bzw. eine neue davon übertragene Kraft) das genau diese blaue Beule verursacht.

Das ist dann allerdings NICHT das lang gesuchte Higgs-Boson. Wenn das wirklich eine Masse von etwa 150 GeV hat so wie das Teilchen das hier dahinter stecken könnte, dann hätte man das Higgs-Boson schon längst an anderen Teilchenbeschleunigern gefunden. Aber die Teilchenphysiker sind kreative Leute und haben sich jede Menge Theorien ausgedacht die über das Standardmodell hinausgehen und diverse neue Teilchen vorhersagen. Es gibt also viele Kandidaten um das Experiment am Tevatron zu erklären. Es könnte zum Beispiel ein “leichtes Z’ Boson” sein. In kürzlich veröffentlichten Arbeit wurde gezeigt, wie dieses neue Teilchen nicht nur genau das erklären könnte, was am Tevatron gemessen wurde sondern auch noch ein paar andere bekannte Anomalien löst. Aber es muss sich jetzt auch nicht zwingend um dieses “Z’ Boson” handeln (Ich muss zugeben, ich hab keine Ahnung worum es sich hier handelt. Ich bin froh genug dass ich mich mit dem Standardmodell halbwegs auskenne – von den diversen Erweiterungen und Modifikationen und all ihren Teilchen und Kräften weiß ich fast nichts). Die Theoretiker werden sich jetzt sicher auch jede Menge neue Theorien ausdenken. An potentiellen Erklärungen wird es nicht mangeln; zu entscheiden, welche davon richtig ist bzw. ob es überhaupt etwas zu erklären gibt, ist eine andere Geschichte.

Denn wie gesagt: entdeckt ist noch lange nichts! Es braucht mehr Experimente, mehr Daten und unabhängige Bestätigung. Das Tevatron steht ja kurz vor seiner Schliessung (und der Autor Charles Seife scherzte deswegen auch dass es sich bei dem neuen Teilchen wahrscheinlich um ein “Budgeton” handeln muss; eines der Teilchen die man immer dann fast entdeckt, wenn Budgetkürzungen bevorstehen). Aber der LHC läuft noch lange und wenn man dort auch diese Anomalie entdeckt, dann kann man sich langsam wirklich Gedanken darüber machen, welches der erweiterten Standardmodelle der Teilchenphysik man in Zukunft verwenden und wer die Nobelpreise einsacken wird 😉

Nachtraf (11.Juni 2011): Tja, es scheint sich doch um “Viel Lärm um Nichts” gehandelt zu haben. Die Ergebnisse konnte nicht reproduziert werden; eine andere Forschungsgruppe am Fermilab findet in ihren Messungen nichts.


Fussnoten 1: Und listet auch gleich die vier bisher bekannten auf. Zu denen gehören auch die starke und die schwache Kernkraft was einige Kommentatoren gleich zum Anlass nehmen, einen Stopp für Teilchenbeschleuniger zu fordern weil ja Kernkraft böse sein muss. Ich hoffe ja auf einen Scherz. Im physikBlog gibts mehr dumme Spiegel-Kommentare.


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Kommentare (30)

  1. #1 ulf_der_freak
    8. April 2011

    Ich habe immer den Eindruck, daß über die Ergebnisse aus Leichenbeschleunigern immer diejenigen am besten Bescheid wissen, die am wenigsten mit Physik zu schaffen haben…. Daß die Entdeckung noch gar keine Entdeckung ist, ging aus den Nachrichten im ehemaligen Nachrichtenmagazin nicht wirklich hervor.

  2. #2 schlappohr
    8. April 2011

    Gestern habe ich den SPON-Artikel dazu gelesen (nebst einigen der unsäglichen Kommentare), und der der Gedanke mit dem “Budgeton” kam mir irgendwie auch sofort. Trotzdem sollte man der Sache auf den Grund gehen, selbst wenn das nur zur Aufdeckung eines systematischen Fehlers in der Auswertung oder der Beschleunigerhardware führt. Das ist AUCH ein Ergebnis!
    Ich kann gut verstehen, dass die Tevatron-Mädels 🙂 jetzt an der großen Glocke läuten. Auch wenn sich herausstellt, dass in den LHC-Messungen ähnliche Daten versteckt sind, gebührt die Ehre dem Tevatron-Team. Wer lässt sich schon gerne einen Nobelpreis durch die Lappen gehen.
    Schaun mer mal…

  3. #3 stone1
    8. April 2011

    Wenn ich ein bisschen gewartet hätte, hätt ich’s auf Starts with a Bang nicht auf Englisch lesen brauchen, aber danke für die Mühe, den Artikel dort zu übersetzen.
    Erwischt, du Abschreibübersetzer ;p

  4. #4 Florian Freistetter
    8. April 2011

    @stone1: “aber danke für die Mühe, den Artikel dort zu übersetzen. Erwischt, du Abschreibübersetzer ;p “

    Bitte was? Ist das jetzt ein Witz oder wirfst du mir ernsthaft vor ich hätte den Text von Ethan Siegel einfach plagiert ohne das zu kennzeichnen? Ich weiß ja nicht wie gut deine Englischkenntnisse sind: aber mein Artikel hat nicht wirklich was mit dem von Ethan zu tun. Außer das wir natürlich über das gleiche Thema reden. Wenn man diese “Entdeckung” vernünftig erklären will, dann erklärt man eben zuerst einmal die Methodik und das “Wie” bei diesen Experimenten. Und dann erklärt man, was man eventuell entdeckt hat. Das ist die logische Struktur für so einen Artikel, so hat es Ethan gemacht, so hat es Tommaso Dorigo gemacht, so hab es ich gemacht und vermutlich noch ein Haufen anderer Blogger/Journalisten.

    Wenn du meinst mich tatsächlich beim abschreiben “erwischt” zu haben, dann beleg das gefälligst! Und wenns nur ein Witz war, dann ist er entweder sehr blöd oder ich bin für heute zu müde um ihn zu kopieren.

    P.S. Ethan und ich haben beide das selbe Bild des Tevatrons verwendet. Das ist das, das auch bei Wikipedia ist, es ist public domain und es ist gut. Aber auch das hat nichts mit “abschreiben” zu tun.

  5. #5 celsus
    8. April 2011

    @Florian

    oder ich bin für heute zu müde um ihn zu kopieren

    DEN habe ich allerdings sofort kapiert 😉

    Ontopic: Bisher die beste Erklärung der Tevatron-Ereignisse überhaupt. Super.

  6. #6 stone1
    8. April 2011

    Hey Entschuldigung, das war doch nur ironisch gemeint, deswegen auch das Emoticon (wahr wohl das falsche). Ich wollte keinesfalls so eine heftige Reaktion provozieren. Ich habe bloß den Artikel bei starts with a bang gelesen und unmittelbar darauf diesen hier und wenn Zwei über dasselbe schreiben ist klar dass etwa dasselbe rauskommt. Also tut mir leid, wenn es als blöder Witz rüberkam…

  7. #7 Andi
    9. April 2011

    Danke, du legst ein wenig mehr den Fokus auf die statistische Implikation des Sigma-Bereichs. Das ist gut – ich hab mich dazu hinreißen lassen, nebenbei noch ein wenig Teilchenphysik zu erklären. Das ist wohl das Last der Profession ;).

    Eine kleine Sache: Du sagst, der semileptonische Zerfallskanal käme relativ selten vor. Das ist nicht ganz richtig: Der Zerfallskanal kommt in ‘ok-em’ Maße vor (ein W zerfällt zu je 10 % in die Lepton-Neutrino-Dubletts und zu 70 % in Quarkpaare, beim Z ist es /ungefähr/ ähnlich). Was selten vor kommt sind die dibosonischen ‘Mutter’-Kanäle, die man hier haben möchte. Man bezeichnet den semileptonischen Zerfallskanal als goldenen Kanal (tut man zumindest beim Top-Quark, aber ich weiß nicht, warum das nicht auch hier gelten sollte), weil man hier die Vorteile der Leptonen mit den Vorteilen der Quarks vereint vorfindet: Leptonen geben im Detektor eine saubere Signatur (Trigger), Quarks kommen häufig vor, so dass man wegen des hohen Verzweigungsverhältnisses ‘relativ viele’ Ereignisse zum Auswählen hat.
    Wie gesagt, nur eine Kleinigkeit :).

  8. #8 Dieter66666666666
    9. April 2011

    Muskelkraft gibts doch schon! Also 6te Kraft???????

  9. #9 973
    9. April 2011

    Dem blog-Beitrag ist voll zuzustimmen. Bei neuartigen Beobachtungen muß erst einmal sehr sorgfältig bestätigt werden, daß ein relevanter Effekt vorliegt, der auch nicht anders erklärt werden kann, wozu insbesondere auch systematische Fehler gehören. Notorisch zBsp der Pioner-Effekt, wohl irgendein technischer Schein-Effekt, da wir von den äuseren Planeten und Planetoiden wissen daß mit einer Genauigkeit von wenigen Prozent seiner Größenordnung keine Abweichungen der Gravitation auftreten.

    Aber selbst wenn hier etwas entdeckt wird, ist zu bedenken, daß sich bei unterschiedlichen Größenordnungen immer wieder neuartige Objekte (etwa von Galaxiengruppen bis herunter zu den bekannten Elementarteilchen) und Effekte mit sehr unterschiedlichen individuellen Eigenheiten zeigen, die aber trotzdem nicht jeweils neue Naturkräfte darstellen sondern auf dieselben wenigen wirklich primären Naturkräfte zurückführbar sind, und daß von den uns zugänglichen Werten bishin zur Planck-Skala noch sehr viel Platz ist, wo sich dies fortsetzen kann und was daher sogar auch zu erwarten ist.

  10. #10 antiangst
    9. April 2011

    Und wie wird es wohl dauern, bis entweder ein 5-Sigma-Level bestätigt ist, oder sich das Ganze in Luft aufgelöst hat? Ist das eine Sache von Jahren?

  11. #11 Florian Freistetter
    9. April 2011

    @andi: Danke! Ich hab das aus dem Artikel von Dorigo; aber da wohl irgendwas falsch verstanden. Ich habs mal korrigiert und für die Details auf euch verwiesen 😉

    @antiangst: Keine AHnung wie lang das dauert. Am LHC macht man ja im Prinzip schon lange Kollisionen. Vielleicht steckt das schon in deren Daten drin? Aber von heute auf morgen tut sich da sicher erstmal nichts.

  12. #12 Georg Hoffmann
    9. April 2011

    Schoene Erklaerung.

    @antiangst
    In einigen Bloggs war die Meinung zu lesen, dass der LHC und auch andere die Experimente eigentlich schon gemacht haette und sie nur in ihren Datenbergen nachschauen muessten; ob sie das Gleiche finden.

  13. #13 cydonia
    9. April 2011

    Vielen Dank!
    Und jetzt zu einem ganz anderen Thema, das aber durchaus auch zu dem hiesigen passt: Mir nölen manche seit Tagen die Ohren voll mit “kalter Fusion”, “Rossi”, “revolutionäre Entdeckung” etc. Ist das jetzt Esoterik, oder ist da irgendwas dran? Der Esowatch-Artikel hilft bei der Einschätzung irgendwie gar nicht…..

  14. #14 MartinB
    9. April 2011

    <Spitzfindigkeit>
    Sehr schöner Artikel. Nur eins habe ich zu bemängeln:
    “ein Zoologe, der eine neue Elefantenart findet: da klappt das mit dem Entdecken gut. ”
    Ganz so einfach ist Zoologie dann doch nicht – der Waldelefant konnte erst durch genetische Untersuchung als eigenständige Art bestätigt werden:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Waldelefant
    Und auch sonst streiten sich gerade die Säugetierforscher mächtig darüber, wieviele Säugetierarten und -gattungen es tatsächlich gibt.
    </Spitzfindigkeit>

  15. #15 edlonle
    9. April 2011

    @Andi:
    In Deinem Blog. Mit den drei Zitaten…Damit:

    Akt 4: Trollkommentare zu einem Artikel über das Paper mit der Grafik mit dem komischen Buckel

    hast Du meinen Tag ruiniert. Ich habe augenblicklich Kopfschmerzen bekommen und üblen Brechreiz mit Magenkrämfen. Meine Augen haben getränt und ich musste unweigerlich mehrmals meinen Kopf auf die Tatstatur hauen. Ich überlege ziemlich ernsthaft ob ich da Aussergerichtlich irgendwie gegen vorgehen kann, hab mich jetzt aber nach zwei Flaschen Vodka wieder einigermaßen beruhigt. Das war nicht nett…

    Ansonsten sehr vielen Dank Florian und Andi dass ich diese Meldung nun sehr gut einordnen kann. Eine Aspekt interessiert mich jedoch noch:

    Am Fermilab (Protonen und Antiprotonen) und am Cern (Elektronen und Positronen) werden unterschiedliche Teilchen zur Kollision gebracht. Es scheint bei der Wahl der zusammenstoßenden Teilchen also nicht so sehr darauf anzukommen, WELCHE Teilchen dies sind, immerhin sollen am Cern auch noch andere Teilchen kollidiert werden. Ich folgere dies aus der Tatsache, dass die Forscher am Cern “nur” Ihre Daten nochmals auf diese Diskrepanz zwischen Simulation und gemessenen Werten hin überprüfen sollen. Daraus folgt, dass am Tevatron und am Cern die selbe Datenbasis vorhanden sein muss.

    Nach welchen Kriterien wird die Wahl der Teilchen eigentlich getroffen? Ich habe darüber bisher nichts vergleichendes gefunden. Habt Ihr mir einen Link oder sowas?

    So, isch mach jetz noch ‘ne Flasche auf und versuhe schu vergesen. Un wer hol mich nahachher Nachschub? Verklagen alle verglagen allee

  16. #16 TheBug
    9. April 2011

    @cydonia: Da gab es mal wieder eine “Vorführung” der Kalten Fusion, sehr unglaubwürdig und wie immer ohne eine unabhängige Bestätigung. Hält die Träumer nicht davon ab schon wieder “Revolution” zu rufen, auch wenn eigentlich nur eine Zaubervorführung passiert ist.

    Telepolis hatte einen Artikel dazu, der häufig zitiert wird, aber nicht besonders kritisch mit dem doch offensichtlich recht dubiosen “Test” umgeht:
    http://www.heise.de/tp/r4/artikel/34/34400/1.html

  17. #17 cydonia
    9. April 2011

    Danke Bug! Den kannte ich schon, hat aber, wie du bemerkt hast, auch nicht viel zur Klärung beigetragen. Vorläufig werde ich also mit “Esoterikgeschwafel” gegenhalten.
    Es ist natürlich extrem reizvoll, dergleichen zu glauben…..

  18. #18 TheBug
    9. April 2011

    @cydonia: Ja, ich freue mich ja auch immer, wenn etwas Neues gefunden wird, aber ich finde es immer sehr ärgerlich wenn ein paar Scharlatane mit Jahrmarktstricks ernsthafte Forschung in Misskredit bringen.

  19. #19 Christian J.
    9. April 2011

    @edlonle: Am CERN werden Protonen auf Protonen geschossen, nicht Elektronen auf Positronen (das haben sie zwar mal gemacht, aber das war ein anderers Experiment). Das ist schon ziemlich aehnlich zu Protonen auf Antiprotonen, deswegen erwartet man auch aehnliche Ereignisse.

    Bei der Wahl der Teilchen hat man mehr oder minder die Auswahl zwischen den beiden Varianten die du nennst.
    Elektronen auf Positronen haben den Vorteil, dass man eine sehr ‘saubere’ Kollision bekommt, die man auch sehr gut einstellen kann. Damit kann man dann sehr gut praezise Messungen machen.
    Protonen und (Anti-)Protonen kann man dafuer auf viel hoehere Energien beschleunigen, da die aber nicht elementar sind, kennt man die ‘exakte’ Energie der Kollision nicht (in Wirklichkeit kollidieren ja die Bausteine der Protonen, nicht die Protonen selber). Mit der hohen Energie kann man dafuer leichter neue Teilchen finden, fuer die man halt viel Energie braucht.

  20. #20 Florian Freistetter
    9. April 2011

    @edlonle: “Nach welchen Kriterien wird die Wahl der Teilchen eigentlich getroffen?”

    Ganz simpel gesagt: wenn man Teilchen aufeinanderschmeisst, dann entsteht Energie und aus der Energie neue Teilchen. WIE man nun den Beschleuniger baut hängt von den technischen und finanziellen Gegebenheiten ab.

  21. #21 MartinB
    9. April 2011

    @edlonle
    Um’s noch ein bisschen genauer zu sagen:
    Elektronen und Positronen sind Antiteilchen zueinander. Wenn die sich treffen, vernichten sie sich vollkommen – aus der Energie entstehen neue teilchen. Wie ChristianJ schon sagte: Das sind sehr saubere Kollisionen.

    Treffen Proton und Proton (oder Proton und Antiproton) aufeinander, dann ist das ungefähr so, als würdest du zwei Müllhaufen gegeneinander schmeißen – schwer zu sagen, ob nun der Toaster mit dem fernseher kollidieren wird oder der Teppich mit der Stehlampe. Dafür sind die Objekte wesentlich massiver und lassen sich deshalb auch besser beschleunigen. (Beschleunigte elektrisch geladene Teilchen senden Strahlung aus – je leichter das Teilchen, desto mehr Strahlung. Deswegen sind die Teilchenbeschleuniger ja auch so riesig, weil Umlaufen auf ner Kreisbahn auch eine Beschleunigung ist.)

    Man kann auch Elektronen auf Protonen schießen – das hat man in Hamburg bei HERA gemacht. Damit nutzt man sozusagen die “einfachen” Elektronen als “Licht”, um Protonen zu “mikroskopieren”.

  22. #22 IsabellaP
    9. April 2011

    In einer Onlinezeitung habe ich gestern gelesen, dass es sich dabei um die seit längerem prognostizierte Technicolor-Kraft handeln könnte.

    Kann hier jemand erklären, was es damit auf sich hat? Auf Wikipedia findet sich nämlich nichts.

  23. #24 IsabellaP
    9. April 2011

    @ Niels: Danke, ich hab’ natürlich nur im dt. Wikipedia nachgesehen.
    Trotzdem, wenn ich den englischen Artikel durchlese, verstehe ich nicht viel davon. Könnte das jemand entwirren?

  24. #25 Kleiner Onkel
    9. April 2011

    http://forum.spiegel.de/showpost.php?p=7583937&postcount=4

    Kann man das ernsthaft als was anderes als einen Witz auffassen? Dann verordne ich der Nation 3 Jahrgänge Titanic aufarbeiten..

  25. #26 Florian Freistetter
    9. April 2011

    @Kleiner Onkel: “Kann man das ernsthaft als was anderes als einen Witz auffassen? Dann verordne ich der Nation 3 Jahrgänge Titanic aufarbeiten.. “

    Naja, zumindest ein blogbekannter Troll erzählt uns hier ständig, das “Teilchen spalten”, egal ob am Tevatron oder im AKW prinzipiell böse ist. Und meint das absolut ernst… Keine Meinung ist zu dumm, als dass sie nicht von irgendjemandem ernsthaft vertreten werden würde…

  26. #27 noch'n Flo
    9. April 2011

    @ Grosser Onkel:

    Und der Minimal-Anspruch an Wissenschaft darf schon der sein, dass sie das Leiden und die Probleme der Menschen nicht noch vergrössert.

    G.uido? Du schon wieder hier?!?

  27. #28 ZielWasserVermeider
    10. April 2011

    Danke…

    Hab schon auf einen klärenden Artikel zu dem Thema gewartet.
    Ich las irgendwo den Satz “…muss noch von Anderen überprüft werden..” und wusste sofort, daß das mal wieder ein Schnellschuss war….

    GRuß
    Oli

  28. #29 Sven
    22. April 2011


    Energie *entsteht* bei den Kollisionen *nicht* – das würde ja wohl eins der fundamentalsten Naturgesetze verletzen!
    Was dabei tatsächlich geschieht, ist dass die Bewegungsenergie der Teilchen in Materie umgewandelt wird (die ja nach Einstein ebenfalls Energie entspricht).

  29. #30 Florian Freistetter
    11. Juni 2011

    Tja – leider wars nichts mit der neuen Physik. Die Daten wurden nicht bestätigt: http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,768019,00.html