Neue Physik geht über das Standardmodell hinaus
Das Standardmodell zählt zu den größten physikalischen Erfolgen des 20. Jahrhunderts. Mit der Zeit und durch viele Experimente hat es sich als gut überprüfte Theorie etabliert, die erklärt, wie einige wenige Elementarteilchen, die Bausteine der Materie, von vier Grundkräften beherrscht werden. Die Physiker des EU-finanzierten Projekts "Finding the true path beyond the standard model" (THE TRUE PATH BEYOND) sind jedoch der Meinung, dass das Standardmodell nicht der Weisheit letzter Schluss sein kann. Es bietet vielmehr die Möglichkeit, sich mit noch grundlegenderen Fragen zu befassen. Die Entdeckung des Higgs-Bosons in der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) vervollständigt das Standardmodell. Gleichzeitig warf es für die Physiker des Projekts spannende physikalische Fragen auf, etwa über die Existenz von mehr als nur einem Higgs-Teilchen und weiteren räumlichen Dimensionen. Weitere räumliche Dimensionen gelten inzwischen als denkbare Möglichkeit für Physik, die über das Standardmodell hinausgeht und auf alle Fermionen und Bosonen anwendbar sein sollte. Die Existenz dieser zusätzlichen Dimensionen zu überprüfen ist eine der Hauptaufgaben des Large Hadron Collider (LHC), und die zugehörigen untersuchten Modelle waren Kaluza-Klein-Theorien. Des Weiteren könnten sich unter den Higgs-Teilchen auch Vertreter finden, die mit Dunkler Materie interagieren. Eine richtige Higgs-Teilchen-Mischung würde eine Verbindung zwischen Dunkler Materie und dem Standardmodell herstellen, wodurch die Reliktdichte Dunkler Materie bestimmt werden kann und der direkte Nachweis Dunkler Materie möglich wird. Durch kosmologische Beobachtungen wurde bestätigt, dass mehr als 84 % der Materie des Universums aus nicht-barionischer Materie besteht, die nicht elektromagnetisch interagiert. Die Physiker erforschten mögliche Verbindungen zwischen Dunkler Materie und dem Standardmodell und befassten sich mit der Frage, ob ungeklärte Eigenschaften wie Masse und Flavour von Neutrinos bestimmt werden können. THE TRUE PATH BEYOND führte zur Bestimmung der Klassen von Modellen, die in naher Zukunft überprüft werden können. Es wird erwartet, dass Physiker mit den neuen Informationen aus Experimenten mit dem LHC mehr über den größeren Zusammenhang zwischen dem Standardmodell und der neuen Physik, die tief in der subatomaren Welt verborgen liegt, erfahren werden.
