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Jenseits des Standardmodells
Was entdecken die Teilchenphysiker in der Zukunft?
Gibt es überhaupt noch etwas zu entdecken? Die Teilchenphysiker sind sich ziemlich sicher, dass es an den Detektoren der neuen Beschleuniger, die gebaut und geplant werden, spannende Entdeckungen gemacht werden können.
Eines der meist gejagten Teilchen ist das Higgs-Boson. Es wurde bereits vor über 40 Jahren vorhergesagt, um zu erklären, wieso die Elementarteilchen Masse haben. Bislang konnte es jedoch noch nicht nachgewiesen werden. Sollte es existieren, wird es mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit am Large Hadron Collider LHC beobachtet werden können.
Es gibt jedoch weitere ungeklärte Phänomene. Dazu gehört das so genannte Hierarchie-Problem - die Frage, wieso die Naturkräfte so unterschiedlich stark sind, aber sich bei hohen Energien scheinbar vereinigen lassen. Dazu ist die Übereinstimmung von verschiedenen Größen bis zur 14. Stelle nach dem Komma nötig! Da die Wissenschaftler bei dieser schier unglaublichen Präzision nicht an einen Zufall glauben wollen, wurden mehrere Modelle ersonnen, um diesen Mechanismus zu erklären.
Eines der am meisten diskutieren Modelle ist die SUperSYmmetrie. Hier werden allen Elementarteilchen schwerere supersymmetrische Partner zugeordnet - die SUSY-Teilchen. Stimmt die Theorie, sollte man einige dieser neuen Teilchen am LHC messen können. Die genaue Bestimmung ihrer Eigenschaften, wie die Masse, die Ladung und ihr Spin, wird man jedoch wahrscheinlich erst am Internationalen Linear Collider ILC bestimmen können. An diesem, sich in der Planungsphase befindlichen Beschleuniger werden Elektronen und Positronen annhilieren und so Präzisionsmessungen ermöglichen.
Andere Erklärungsansatze sagen die Existenz von weiteren Dimensionen voraus. In diesen Extra-Dimensionen geht ein Teil der Gravitationskraft "verloren", so dass sie in unseren üblichen vier Dimensionen ( Zeit und Raum) sehr viel schwächer als die anderen Kräfte ist.
Eine andere Frage ist die nach der Unteilbarkeit der Quarks: Sind Quarks tatsächlich Elementarteilchen, oder bestehen sie wie Protonen aus weiteren, noch kleineren Bestandteilen? Auch diese Frage könnte am LHC geklärt werden, es gibt aber auch bereits Pläne, einen noch größeren Hadron-Beschleuniger zu bauen, mit dem neue Entdeckungen gemacht werden können - der Very Large Hadron Collider VLHC ist aber noch lange von seiner Verwirklichung entfernt.
Was auch immer am LHC gefunden wird, die Teilchenphysik bleibt spannend!
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