Arnulf Quadt

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Arnulf Quadt ist ein Göttinger Physiker.

Forschung

Die Forschergruppe unter der Leitung von Prof. Arnulf Quadt untersucht die Physik des schwersten bisher bekannten Elementarteilchens, des Top-Quarks. Außerdem erforschen die Physiker supersymmetrische Teilchen, die als möglicher Baustein für die dunkle Materie im Universum gelten. Zudem suchen sie nach dem Ursprung der Masse von Teilchen und damit nach dem Higgs-Boson.

Seit 2007 sind die Göttinger Physiker im Forschungsschwerpunkt 101 aus dem Exzellenzprogramm des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) am Großexperiment Atlas mit einem Teilchenbeschleuniger am europäischen Forschungszentrum Cern in Genf beteiligt. Untersucht werden hochenergetische Kollisionen von Wasserstoffkernen.

Die Göttinger Wissenschaftler sind mit Kollegen aus aller welt an Forschungswvorhaben am größten Teilchenbeschleuniger der Welt beteiligt, dem Large Hadron Collider (LHC). Sie befassen sich mit zentralen physikalischen Fragen zum Materiezustand des Universums kurz nach dem Urknall.

Aktuelles

  • Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert ab 1. Juli 2012, dem Beginn der neuen Förderperiode, die experimentelle Teilchenphysik für für weitere drei Jahre mit etwa 2,4 Millionen Euro. (Quelle: Artikel von Michael Schäfer und der Pressestelle der Universität Göttingen im Göttinger Tageblatt vom 3. Juli 2012.)
  • Sogenanntes Gottesteilchen entdeckt

Ab jetzt wird nicht mehr geredet, sondern gefeiert“, erklärte am Mittwoch der Göttinger Physiker Arnulf Quadt und rollte einen Wagen mit gefüllten Sektgläsern in den Hörsaal. Mehr als 100 Studierende hatten die vorangegangenen zwei Stunden gebannt eine Live-Übertragung aus dem Genfer Kernforschungszentrum Cern mitverfolgt.

Was seit Monaten gemunkelt wurde, gaben nun Joe Incandela und Fabiola Gianotti in zwei Vorträgen bekannt. Ihren Teams war es in den Experimenten CMS und Atlas gelungen, ein neues Elementarteilchen zu beobachten. Es weist die Charakteristika des 1964 vorhergesagten Higgs-Bosons auf, des so genannten Gottesteilchens. Eine Jahrhundertsensation!

Der englische Physiker Peter Higgs hatte vor fast 50 Jahren das letzte Theorie-Puzzlestück zum Standardmodell des Universums geliefert. Das Feld, des nach ihm benannten Bosons (eine Klasse von Elementarteilchen, zu der auch Protonen und Neutronen gehören), sorgt dafür, dass andere Teilchen eine Masse haben. Außerdem hält es Atome, die sich aufgrund ihrer Elektrostatik eigentlich abstoßen müssten, zusammen. „Quantenmechanisch ist das ein Rätsel“, führte Quadt aus.

Um dem Higgs-Boson auf die Spur zu kommen, wurden im Zuge der beiden Cern-Experimente im 27 Kilometer langen Ringtunnel der Anlage, der 100 Meter unter der Erde verläuft, Teilchen aufeinander geschossen. Aus den Zerfallsprodukten haben die Physiker Rückschlüsse auf den Aufbau der Teilchen gewonnen. „Die Herausforderung besteht darin, im Daten-Heuhaufen die Nadel zu finden“, kommentiert Quadt, der zusammen mit anderen Göttinger Wissenschaftlern in der Atlas-Gruppe mitarbeitet.

Die Daten zeigen bei einer Masse von 125 Gigaelektronenvolt ein Teilchen. Masse und Häufigkeit entsprechen den Vorhersagen des Standardmodells zum Higgs-Boson. Die Signifikanz der Beobachtung liegt auf dem Level 5, dicht an der Grenze zu einer wissenschaftlichen Entdeckung. Die Wahrscheinlichkeit, dass alles doch nur Zufall ist, liegt bei eins zu einer Million. Atlas-Sprecherin Giannotti: „Wir brauchen noch mehr Daten.“ Cern-Generaldirektor Rolf Heuer gab sich zuversichtlich: „Ich denke, wir haben es.“ Der 83-jährige Higgs, der in Genf mit dabei war, erklärte: „Ich habe nie erwartet, dass das noch zu meinen Lebzeiten passiert.“

Lässt sich die Beobachtung bestätigen, hätten die Physiker die Tür zu einem neuem Forschungsfeld aufgestoßen. Noch steht die Arbeit ganz am Anfang, betonen die Cern-Wissenschaftler. Ihre Anstrengungen sind Teil der wissenschaftlichen Bemühungen, Strukturen und Kräfte der Natur zu verstehen. Ernest Rutherford entdeckte 1908 durch Beschießen einer Goldfolie mit radioaktiver Strahlung die Existenz von massereichen Atomkernen. Sie setzen sich aus Protonen und Neutronen zusammen. Seit den 60er Jahren ist bekannt, dass diese ihrerseits aus Quarks bestehen.

  • Quelle: Artikel von Michael Caspar im Göttinger Tageblatt vom 5. Juli 2012.