Die Gemeinde der Teilchenphysiker blickte am gestrigen Abend mit Spannung nach Chicago. Dort, am Fermilab, wurden erste Ergebnisse eines Experiments vorgestellt, auf das die Wissenschaftler seit 20 Jahren warteten. Es ging dabei um nicht weniger als die Grundsätze der Teilchenphysik.

Das Standardmodell der Elementarteilchen gilt sei Jahrzehnten als Bauplan auf der allerkleinsten Ebene. Es zeigt, wie Teilchen wie beispielsweise Elektron und Proton in Beziehung zueinander stehen und wie sie sich verhalten. Zum letzten Mal wurde dieses Modell 2012 erweitert, als der experimentelle Nachweis des Higgs-Boson am Kernforschungszentrum Cern gelang, der letzte fehlende Baustein.

Seitdem hat sich das Standardmodell immer wieder in Berechnungen bestätigt. Aber bei einem Experiment im Jahr 2001 am Brookhaven National Laboratory im US-Bundesstaat New York kam es zu Abweichungen. Würden sich diese in einem präziseren Experiment mit einem gigantischen Magnetring am Fermilab in Chicago bestätigen, könnten Hinweise auf bisher unbekannte physikalische Kräfte vorliegen. Dafür wurde der Magnetring mit einem Durchmesser von 14 Metern 2013 sogar von der Ostküste der USA ans Fermilab transportiert.

Und tatsächlich haben sich die Hinweise nun verdichtet, berichtet die Forscherkollaboration aus rund zweihundert Wissenschaftlern am Mittwoch. Für den Myon-g-2-Versuch hatten sie mit Myonen gearbeitet, diese flüchtigen Teilchen gleichen in ihren Eigenschaften den Elektronen, sie sind nur sehr viel schwerer. Myonen sind lange bekannt und kommen auch in der Natur vor, wenn kosmische Strahlen auf die Erdatmosphäre treffen.

Die Teilchenbeschleuniger am Fermilab produzierten sie in großer Zahl. Bei dem Experiment wurden die Myonen in den 50 Tonnen schweren Ring eingespeist und dort einem sehr gleichmäßigen Magnetfeld ausgesetzt. Anhand ihrer Kreiselbewegungen infolge der magnetischen Kraft konnten die Forscher ablesen, ob sie sich genau wie vom Standardmodell vorhergesagt verhalten oder eben ein…