Das Higgs-Teilchen

Das ist schwer, weil moderne physikalische Theorien sehr abstrakt und wenig anschaulich sind.

Physiker beschreiben Kräfte in diesen Theorien als Wechselwirkung. Also die Kraft, die einen auf den Boden zieht, heißt Gravitations-Wechselwirkung, die Kraft, die ein Magnet ausübt, wird erzeugt durch die elektromagnetische Wechselwirkung, und Kernkräfte durch zwei weitere Arten Wechselwirkung. Es gibt nur diese vier Kräfte oder Wechselwirkungen im Weltbild der Physik. Alles, was wir sehen, erleben und experimentieren läßt sich damit beschreiben. Dieses sog. Standardmodell der Physik ist die erfolgreichste Theorie aller Zeiten, gemessen an der Menge und Präzision dessen, was damit berechnet und verstanden werden kann.

Kräfte heißen in dieser mathematischen Weltbeschreibung deshalb Wechselwirkungen, weil Kräfte durch den Austauch von Teilchen beschrieben werden. Teilchen im Sinn von Quantenteilchen, darum heißt diese Gruppe von Theorien auch Quantenfeldtheorie. (Mathematisch gehören sie zu den Eichtheorien). Die mikroskopische Beschreibung der Magnetkraft erfolgt durch den Austausch von Photonen, die der Kernkräfte durch andere Quanten, die Z- und W-Bosonen heißen.

Ist alles nicht wichtig, man muß sich nur merken, daß in der Teilchenphysik nicht nur Protonen und Elektronen (die Atombestandteile) als Teilchen vorkommen, sondern daß auch alle anderen Phänomene durch Teilchenaustausch beschrieben werden. Und in diesem Sinn ist das Higgsteilchen zur Beschreibung oder Berechnung der Masse von anderen Teilchen zuständig.

Das Aufsehen, das es nun erregt, kommt wohl eher nicht davon, daß die Nicht-Physiker dieser Welt genau dieses Teilchen schon lange vermißt haben. :-)
Sondern daß es das letzte fehlende aus dem Standard-Modell ist. Dieses ist nun komplett. Was nicht bedeutet, daß die Physiker aufhören, nach neuem zu suchen. Die Suche nach "new physics", also Physik, die über das Standard-modell hinaus geht, ist schon seit langem im Gange. Aber gefunden wurde bisher nichts.

Kleiner Zusatz:

Warum ist das Higgs so wichtig?

Die wichtigste Kraft für unseren Alltag ist (neben der Gravitation) die elektromagnetische Wechselwirkung die durch Photonen (also Licht) vermittelt wird. Nun bewegen sich Photonen eben immer mit Lichtgeschwindigkeit. Das gilt in den von Asamat erwähnten weitergehenden Modellen zunächst auch für alle anderen Teilchen wie Elektronen, Quarks usw.

Da dies offensichtlich falsch ist, muss man einen Mechanismus erfinden, der diese Teilchen "ausbremst", oder mit anderen Worten, ihnen eine Masse verleiht.

Einen solche Mechanismus haben Higgs und andere schon in 1960er Jahren vorgeschlagen. Erst jetzt scheint sich empirisch zu zeigen, dass diese Idee richtig war.

Leider ist dadurch die Physik wieder ein Stück "langweiliger" geworden. Interessanter wäre es gewesen, man hätte nichts gefunden.

Aber wir haben ja noch die (völlig unverstandene) "dunkle Materie"…