Nobelpreis für Physik geht an Englert und Higgs

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften zeichnet den Belgier François Englert und den Briten Peter Higgs mit dem diesjährigen Physik-Nobelpreis aus. Sie erhalten die Auszeichnung „für die theoretische Entdeckung eines Mechanismus, der zu unserem Verständnis des Ursprungs der Masse von subatomaren Teilchen beiträgt, und der kürzlich durch die Entdeckung des vorhergesagten Elementarteilchens von den ATLAS- und CMS-Experimenten am Large Hadron Collider des CERN bestätigt wurde“. Der Preis ist mit 8 Millionen Schwedenkronen oder knapp 920.000 Euro dotiert, die zu gleichen Teilen an die beiden Physiker gehen.

Das Higgs-Boson, dessen Entdeckung im Juli 2012 am CERN bekannt gegeben worden war, ist gewissermaßen der Schlussstein des Standardmodells der Teilchenphysik. Nach diesem so erfolgreichen Modell sollten die fundamentalen Kräfte zwischen den Elementarteilchen durch masselose Austauschteilchen wie das Photon übertragen werden. Doch diese Vorhersage warf ein Problem auf, da die experimentell beobachteten Austauschteilchen der Schwachen Wechselwirkung, die Z- und W-Bosonen, nicht masselos sind. Ihnen in der theoretischen Beschreibung „von Hand“ eine Masse zuzuweisen, war im Rahmen des Standardmodells nicht möglich.

Im Jahr 1964 fanden mehrere Forscher einen Weg, wie sie den ursprünglich masselosen Austauschteilchen oder Eichbosonen der Schwachen Wechselwirkung zu einer Masse verhelfen konnten, ohne dabei mit dem Standardmodell in Konflikt zu geraten. Die beiden Belgier Robert Brout und François Englert veröffentlichten im Sommer 1964 als erste eine Arbeit, die zeigte, wie man durch spontane Brechung einer lokalen Eichsymmetrie zu einem massiven Austauschteilchen kommt. Kurz darauf folgte eine Arbeit von Peter Higgs, in der er diesen Mechanismus ebenfalls untersuchte und zudem auf ein dabei auftretendes massereiches Bosons hinwies, das heute seinen Namen trägt.

Wenig später veröffentlichten auch die beiden US-Amerikaner Gerald Guralnik und Carl Hagen gemeinsam mit dem Briten Tom Kibble eine Arbeit, in der auch sie diesen „Higgs-Kibble-Mechanismus“ diskutierten. Zusammen mit Brout, Englert und Higgs wurden sie für ihre theoretische Entdeckung 2010 mit dem angesehenen J.-J.-Sakurai-Preis ausgezeichnet. Mit der Entdeckung des Higgs-Bosons anhand seiner Zerfallsprodukte durch die ATLAS- und CMS-Experimente am Large Hadron Collider im Jahr 2012 – die der ein Jahr zuvor verstorbene Robert Brout nicht mehr erlebte –, waren Englert, Higgs, Guralnik, Hagen und Kibble Anwärter für den Physik-Nobelpreis geworden. Da der Preis satzungsgemäß nur an höchstens drei Wissenschaftler vergeben werden kann, musste das Nobelkomitee eine Auswahl treffen. Wie allgemein erwartet, hat es sich für Englert und Higgs entschieden.

François Englert wurde am 6. November 1932 in Etterbeek, Belgium, geboren. Nach einem Ingenieurstudium studierte er Physik an der Université Libre de Bruxelles (ULB), wo er 1959 promovierte. Anschließend ging er an die Cornell University zu Robert Brout. 1961 kehrte er an die ULB zurück und erhielt 1964 eine Professur. Von 1980 bis zu seiner Emeritierung 1998 leitete er gemeinsam mit Robert Brout die Theoretische Physik an der ULB.

Peter Higgs wurde am 29. Mai 1929 in Newcastle upon Tyne, Großbritannien, geboren. Er studierte Physik am King’s College in London, wo er 1954 promovierte. Nach Zwischenstationen in Edinburgh und London ging er 1960 an die University of Edinburgh, wo er von 1980 bis zu seiner Emeritierung 1996 eine Professur für Theoretische Physik hatte.

Rainer Scharf

PH / OD