Higgs Boson (Prof. Dr. Quast)

Die Sommerpause ist vorbei: Nach der gelungenen Premiere im Juni ist die Vortragsreihe der Vertrauensdozenten pünktlich zum neuen Semester in die zweite Runde gestartet. Der Dozent diesmal: Prof. Dr. Günter Quast, Professor am Institut für Experimentelle Kernphysik des KIT, der über Teilchenphysik, den LHC in Genf, und – passend zum diesjährigen Physiknobelpreis – über die Suche nach dem Higgs-Boson sprach.

Prof. Dr. QuastProf. Dr. Quast studierte Physik in Siegen, wo er 1988 auch promovierte. Nach zwei Forschungsaufenthalten am CERN und der zwischenzeitlichen Habilitation an der Universität Mainz folgte im Jahr 2000 der Ruf auf eine Professur an der damaligen TH Karlsruhe. Heute beschäftigt er sich schwerpunktsmäßig mit der Physik der elektroschwachen Wechselwirkung, Quantenchromodynamik, Grid-Computing und – last not but least – dem Higgs-Boson.

Als das Sprecherteam ihn fragte, ob er sich vorstellen könne, einen Vortrag im Rahmen der Vertrauensdozentenreihe zu halten, zögerte Herr Quast nicht lange und erklärte sich bereit, in allgemeinverständlicher Weise über seine tägliche Arbeit zu sprechen. Dass vor rund zwei Wochen der Nobelpreis für Physik an François Englert und Peter Higgs für ihre Theorie zum Ursprung der (Ruhe)masse verliehen wurde, war dabei ein willkommener Zufall. Schließlich leistete das CMS-Experiment (Compact Muon Solenoid) am CERN, an welchem Herr Quast selbst aktiv mitarbeitet, einen nicht unerheblichen Beitrag zur experimentellen Bestätigung der nun prämierten Theorie.

PublikumVor über 50 Stipendiaten und Alumni der Studienstiftung sowie anderer Begabtenförderungswerke erläuterte Herr Quast also zunächst das Grundgerüst der modernen Elementarteilchenphysik, welches auch als „Standardmodell“ bezeichnet wird. Dieses Modell beschreibt alle Elementarteilchen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen, mit Ausnahme der Gravitation (die auf atomarer Skala in der Regel vernachlässigt werden kann). Aus Sicht der theoretischen Physik hatte das Standardmodell bereits Anfang der 1970er-Jahre im Wesentlichen seine heutige Form erreicht. Nur die experimentellen Nachweise ließen etwas länger auf sich warten.

Das sozusagen letzte Stück im Puzzle war dabei das so genannte Higgs-Boson: Dieses Teilchen, dessen Existenz Peter Higgs schon 1964 postulierte, ist Teil jenes Mechanismus, mit dem das Standardmodell die Ruhemasse der Materie erklärt (durch Kopplung an ein unsichtbares Hintergrundfeld, das so genannte Higgs-Feld, welches das ganze Universum durchzieht). Im Juli 2012 gelang es schließlich durch Messungen an den CERN-Experimenten CMS und ATLAS, auch dieses Teilchen nachzuweisen.

In seinem Vortrag ging Professor Quast etwas genauer darauf ein, wie eine solche Messung eigentlich abläuft. In Wahrheit verbirgt sich dahinter nämlich ein statistischer Prozess, der über Monate und Jahre hinweg läuft. Am Ende der Präsentation gab es dann außerdem noch einen kleinen Ausblick auf die Fragen, die das Standardmodell (und die heutige Physik im Allgemeinen) nicht beantworten kann, bevor das Publikum die Gelegenheit hatte, eigene Fragen zu stellen.

StammtischDa die Zeit jedoch schon wie in der ersten Runde nicht ausreichte, um alle Interessierten zu Wort kommen zu lassen, wurde das Gespräch auf den anschließenden Stammtisch verlagert, der diesmal übrigens förderwerksübergreifend stattfand. Dort konnte dann jeder, der wollte, seine Fragen noch mal in entspannter Atmosphäre stellen.

Alles in allem war es also wieder eine runde Sache und deswegen sicher auch nicht der letzte Vortrag im Rahmen der Vertrauensdozentenreihe!

Timothy Gebhard