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Forschenden am CERN ist es gelungen, erstmals die Masse des W-Bosons mit höchster Präzision im Teilchenbeschleuniger LHC zu bestimmen. Mit den Ergebnissen bestätigen sich die Vorhersagen des Standardmodells der Teilchenphysik.
Die Messung basiert auf rund 14 Millionen W-Bosonen, die während des Jahres 2011 im Teilchenbeschleuniger, dem Large Hadron Collider (LHC), am CERN registriert wurden. Die Messung passt zu früheren Befunden. So wurden im LEP, dem Vorgänger des LHC am CERN, sowie in einem früheren US-Beschleuniger ähnliche Resultate erzielt, wie das CERN am Montag mitteilte.
Erfreut sind die Beteiligten über die Präzision der Messung, wie Matthias Schott, Physiker im ATLAS-Experiment, in einem Video des CERN erläutert. Die Masse des W-Bosons konnte mit einer Genauigkeit von 0,02 Prozent angegeben werden.
Nobelpreiswürdiges Teilchen
Das W-Boson ist eines der schwersten bekannten Teilchen im Universum. Es wurde zusammen mit dem Z-Boson 1983 am CERN entdeckt. W- und Z-Bosonen vermitteln die schwache Wechselwirkung, eine der vier fundamentalen Grundkräfte der Physik. Diese spielt etwa bei der Radioaktivität und beim "Brennen" der Sonne eine Rolle. Die Entdeckung resultierte 1984 in einem Nobelpreis für Physik.
Seit 30 Jahren wird das W-Boson nun erforscht. Seine Masse hochpräzise zu messen, bleibt aber eine grosse Herausforderung, wie das CERN schreibt.
"Es ist bemerkenswert, dass wir mit den Daten eines einzigen Jahres ähnliche Präzision erreichen, wie sie zuvor in anderen Beschleunigern erzielt wurde", wird der ATLAS-Physik-Koordinator Trancredi Carli in der Mitteilung zitiert. Die Wissenschaftler berichteten über ihre Forschungsarbeit der vergangenen fünf Jahre in der Fachzeitschrift "European Physical Journal C".
Das Standardmodell der Teilchenphysik beschreibt alle bekannten Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen. So dient eine genauere Messung der Masse des W-Bosons beispielsweise auch dem besseren Verständnis des Higgs-Bosons, das 2012 am CERN nachgewiesen wurde.
https://www.youtube.com/watch?v=C1SEwm3lF38&feature=youtu.be