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Forschungs-Oscar 2012 an Higgs

papodidi

Geek
Wissenschaftsjahr 2012
Ein Hoch auf Higgs


00:00 Uhrvon Ralf Nestler und Jana Schlütter

Oscar der Forschung: Das Fachblatt „Science“ kürt die Entdeckung des „Gottesteilchens“ zum Durchbruch des Jahres. Und benennt neun weitere Erkenntnisse, die das Wissenschaftsjahr 2012 prägten.

Alljährlich kürt das amerikanische Wissenschaftsmagazin „Science“ die zehn wichtigsten wissenschaftlichen Durchbrüche. 2012 fiel die Wahl auf die Entdeckung des Higgs-Bosons, im Volksmund „Gottesteilchen“ genannt. Hier die Top Ten der Wissenschaft, entnommen der heutigen Ausgabe von „Science“:

Die (wahrscheinliche) Entdeckung des Higgs-Teilchens


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Zusammenprall im Mikroversum. Die Computergrafik zeigt schematisch den Ablauf des „Atlas“-Experiments, mit dem Wissenschaftler am Forschungszentrum Cern in Genf nach dem lange behaupteten Higgs-Teilchen fahndeten.




Beim ersten Platz der Liste waren sich die „Science“-Redakteure sofort einig: Die Entdeckung des Higgs-Bosons ist der größte Erfolg des Jahres. Strenggenommen haben die Forscher am Large Hadron Collider (LHC) in Genf am 4. Juli lediglich die Existenz eines neuen Partikels verkündet, das einem vor fast 50 Jahren von Peter Higgs und anderen Theoretikern vorgeschlagenen Teilchen zumindest sehr ähnlich ist.
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Enzyklopädie der Erbgutelemente
Als die „Enzyklopädie der DNS-Elemente“ („Encode“) am 6. September veröffentlicht wurde, überschlug sich die Presse: „Ein erstaunliches Nachschlagewerk“, befand selbst die „New York Times“. Das sei ein bisschen zu viel Lob, urteilte nun die Redaktion von „Science“. Wichtig sei „Encode“ aber allemal.
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Aus alten Knochen lesen
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Die Leipziger entwickelten daher eine neue Methode, mit der sie fossile DNS ähnlich genau analysieren können wie das Erbgut heutiger Lebewesen. Sie entdeckten nicht nur, dass das Mädchen braune Haare, braune Augen und braune Haut hatte. Sie konnten die archaischen Denisova-Menschen, die mit den Neandertalern eng verwandt waren, auch mit heute lebenden Menschen vergleichen: Ihre DNS unterschied sich an einhunderttausend Stellen von unserer. Die neue Technik konnte der Erforschung fossiler Funde neuen Auftrieb geben.


Landung auf dem Mars
Am 6. August landete der Nasa-Forschungsroboter „Curiosity“ (Neugier) auf dem Mars...

Eizellen aus Stammzellen
Etwa zehn Prozent aller Paare sind unfruchtbar, einige von ihnen können keine überlebensfähigen Ei- oder Spermazellen produzieren. Aber allmählich lernen Forscher, Keimzellen im Labor herzustellen...
Sobald sich in der Petrischale Zellhaufen bildeten, verpflanzten die Forscher diese in Mäuseweibchen. Einige Wochen später reiften dort Eizellen heran. Die ersten Mäuse haben bereits Nachwuchs geboren, der mit solchen Eizellen gezeugt wurde. Für den Menschen sei die Technik ungeeignet, betont die „Science“-Redaktion. Doch bereits durch diese Experimente verstehe man besser, was hinter der Unfruchtbarkeit einiger Paare steckt.

Sei Dein Antiteilchen
Seit Jahrzehnten suchen Elementarteilchenphysiker nach „Majorana-Fermionen“. Das sind Teilchen, die zugleich ihre eigenen Antiteilchen sind. Theoretisch kann es diese geben, der experimentelle Nachweis fehlt aber. Im Frühjahr berichteten niederländische Forscher, sie hätten diese exotische Form von Materie gefunden: in Gestalt eines „Quasiteilchens“.
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Greifbarer Fortschritt
Cathy Hutchinson ist seit einem Schlaganfall im eigenen Körper gefangen. Nun konnte sie zum ersten Mal seit fast 15 Jahren aus eigener Kraft Kaffee trinken – mithilfe eines Roboterarms, den sie mit ihren Gedanken steuerte. Möglich wurde das durch ein tablettengroßes Silikonplättchen mit 96 Mikroelektroden, das amerikanische Forscher unter ihrer Schädeldecke eingepflanzt hatten.
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Die Wandlungen der Neutrinos
Neutrinos sind schwer zu erforschen. Die Elementarteilchen durchdringen mühelos ganze Planeten und lassen sich nur schwer nachweisen. Man weiß aber, dass es drei Typen von ihnen gibt und dass sie sich, während ihrer fast lichtschnellen Reise durchs All, von einem Typ in einen anderen verwandeln können. Für zwei dieser Übergänge konnten Physiker schon länger sagen, wie häufig das Wechselspiel erfolgt. Dieses Jahr gelang es chinesischen Forschern am „Daya Bay Neutrino Experiment“, auch für den dritten Übergang die Häufigkeit anzugeben.
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Präzisere Gentechnik
Manchmal ist die Fantasie der Laien der Wissenschaft voraus, etwa wenn sie annehmen, dass Genforscher einfach im Erbgut ändern können, was sie wollen. Tatsächlich brauchten diese bisher vor allem eines: Geduld, denn die Technik war aufwendig und ungenau. In diesem Jahr hat sich ihr Werkzeugkasten um einige Präzisionsinstrumente erweitert. „Talen“ heißt eines der neuen Spielzeuge. Das genetische Skalpell kann einen DNS-Strang an einer bestimmten Stelle zerschneiden.
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Eiweiß im Röntgenlicht
Manche Eiweiße sind widerspenstig. Was immer Forscher versuchen, sie lassen sich nicht in eine Kristallform bringen. Bisher war das aber nötig, um mit Röntgenstrahlen die Struktur der Eiweiße aufzuklären und damit die Aufgaben und Funktionsweisen der Moleküle zu verstehen, die für alle Prozesse in der Biologie maßgeblich sind. Nun fanden deutsche und amerikanische Wissenschaftler einen Ausweg. Sie nutzten Röntgenlaserstrahlen, die eine Milliarde mal heller leuchten als Synchrotron-Röntgenstrahlen.
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Wissenschaftsjahr 2012: Ein Hoch auf Higgs - Wissen - Tagesspiegel
 
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[h=1] 15. März 2013 09:00 Neue Hinweise auf Higgs-Teilchen Physiker nähern sich dem Ursprung des Lebens[/h]
Ist das Rätsel um das mysteriöse Higgs-Teilchen bald gelöst? Forscher des Kernforschungszentrums Cern haben weitere Hinweise auf den letzten unbekannten Baustein der Materie. Doch es gibt noch offene Fragen.
Physiker sind dem jahrzehntelang gesuchten, mysteriösen Higgs-Teilchen entscheidende Schritte nähergekommen. "Das neue Teilchen sieht mehr und mehr aus wie ein Higgs-Teilchen", teilte das europäische Kernforschungszentrum Cern am Donnerstag in Genf mit.
Das winzige Higgs-Teilchen gilt als letzter noch unentdeckter Baustein der Materie. Es sei aber noch nicht endgültig klar, ob es sich tatsächlich um das im Standardmodell der Materie vorhergesagte Higgs-Teilchen handle, oder ein um anderes, räumten die Teams der Cern-Forschungsprojekte Atlas und CMS ein. "Die Antwort auf die Frage wird noch Zeit brauchen."
Der Nachweis für die Existenz des letzten unbekannten Bausteins der Materie wäre eine wissenschaftliche Sensation. Nach jahrelangen Auswertungen von Billiarden von Teilchenkollisionen sehen sich die Forscher so nahe an der Lösung wie noch nie.
Die neuen Messdaten bekräftigen Ergebnisse vom vergangenen Juli. Damals sagten die Cern-Wissenschaftler nach Experimenten im 27 Kilometer langen Ringtunnel des Teilchenbeschleunigers LHC (Large Hadron Collider), dass sie das gesuchte Higgs-Teilchen höchstwahrscheinlich gefunden haben.
Bei neuen Messungen nutzten die Wissenschaftler zusätzliche Messwerte. "Diese, kombiniert mit den gemessenen Interaktionen des neuen Partikels mit anderen Partikeln, deuten stark darauf hin, dass es sich um ein Higgs-Teilchen handelt", erläutern die Wissenschaftler. CMS-Sprecher Joe Incandela zeigte sich überzeugt: "Für mich ist es klar, dass wir es mit dem Higgs-Boson zu tun haben, obwohl wir weiterhin einen langen Weg vor uns haben, bis wir wissen, welche Art von Higgs-Boson es ist."
"Wir können uns jetzt ziemlich sicher sein, dass wir ein Higgs-Teilchen haben", meinte auch Teilchenphysikdirektor Prof. Joachim Mnich vom Beschleunigerzentrum Desy in Hamburg. Auf das Higgs-Teilchen weise eine Entdeckung zum sogenannten Spin hin, der oft mit der Eigendrehung eines Teilchens verglichen wird. "Die herausragende Eigenschaft eines Higgs-Bosons ist, dass es keinen Spin hat, und die neuen Ergebnisse deuten stark darauf hin."
Um welches Higgs-Teilchen es sich handeln könnte, ist jedoch auch nach Meinung Mnichs noch unklar. "Ich bin sehr gespannt, ob es sich um das Standardmodell-Higgs handelt, oder ob es der erste experimentelle Hinweis auf eine darüberstehende Theorie ist." Unter anderem haben Physiker das Modell der Supersymmetrie entwickelt, bei dem jedes bekannte Teilchen einen Gegenpart hat.
"Die neuen Entdeckungen betätigen einmal mehr die Notwendigkeit der Grundlagenforschung", sagte Bundesbildungsministerin Johanna Wanka. Benannt wurde das Teilchen nach dem britischen Physiker Peter Higgs, 83, der es 1964 vorhersagte. Ein Nachweis ist nur mit riesigen Teilchenbeschleunigern möglich. Die mit dem Higgs-Teilchen erklärbare Materie macht lediglich vier Prozent des Universums aus. Hinzu kommt die mysteriöse Dunkle Materie mit 23 Prozent und die postulierte Dunkle Energie mit 73 Prozent.
 
Das Problem ist aus meiner Sicht, dass man das Experiment an anderen Beschleunigern nicht nachvollziehen kann um es zu verifizieren ... es hängt dem immer ein "wahrscheinlich bestätigt" bei
 
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