Higgs-Boson
Das Higgs-Boson oder Higgs-Teilchen ist ein hypothetisches Elementarteilchen, das im Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird. Im Standardmodell erzeugt es durch den Higgs-Mechanismus die Masse der anderen Elementarteilchen.
1964 entwickelte der britische Physiker Peter Higgs einen Mechanismus, durch den theoretisch masselose Teilchen massiv erscheinen: Wenn die ursprünglich masselosen Teilchen mit einem Hintergrundfeld (dem Higgs-Feld) wechselwirken, gleicht ihr Verhalten dem massiver Teilchen. Ursprünglich im Rahmen der Festkörperphysik entwickelt, wurde das gleiche Prinzip auf die Elementarteilchenphysik übertragen.
Das Higgs-Teilchen hat keine elektrische Ladung und den Spin 0, ist somit ein Boson. Aktuellen Berechnungen (2004) zu Folge liegt seine Masse wahrscheinlich zwischen 117 Gigaelektronenvolt und 251 GeV (Protonen und Neutronen haben ca. 1 GeV). Das Higgs-Teilchen koppelt sich an die anderen Teilchen, wobei die Stärke der Kopplung proportional zur Masse des Teilchens ist.
Das Higgs-Boson ist das einzige Teilchen des Standardmodells, das experimentell nicht nachgewiesen wurde. Ursache ist seine vergleichsweise hohe Masse, aufgrund deren es mittels bestehenden Elementarteilchenbeschleunigern nicht erzeugbar ist. Elementarteilchenphysiker hoffen, mit dem Large Hadron Collider am CERN das Higgs-Boson herzustellen. Am Large Electron-Positron Collider (LEP; ebenfalls am CERN) konnte das Higgs-Boson nicht eindeutig nachgewiesen werden. Daher kann die derzeitige experimentelle Untergrenze für die Masse des Higgs-Bosons mit 114 GeV angegeben werden.