Im Juli 2012 eroberten die Physiker die Schlagzeilen. Am CERN bei Genf, genauer am Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider), hatten sie mit dem Higgs-Boson ein neues Elementarteilchen gefunden. Die Aufregung war verständlich: Es handelte sich dabei um den lange gesuchten letzten Baustein des Standardmodells der Teilchenphysik, das die elementarsten Materiebausteine und ihre zugehörigen Wechselwirkungen beschreibt und damit das, was die Welt im Innersten zusammenhält. Außerdem belegte der Fund, dass die Physiker auf die richtige Strategie gesetzt hatten, nämlich auf den Bau eines Riesenbeschleunigers, der mit seinen hohen Energien auch besonders schwere Teilchen nachweisen kann. Sogar über den Bau noch größerer Maschinen wird nun nachgedacht.

Andererseits verdeckt dieser Erfolg die Tatsache, dass der LHC eine weitere mit ihm verbundene Hoffnung bislang nicht erfüllt hat: nämlich auch Teilchen der so genannten Dunklen Materie nachzuweisen. Möglicherweise sorgen erst die höheren Energien, die der Beschleuniger ab 2015 erreichen wird, für den Durchbruch. Daneben lassen theoretische und experimentelle Fortschritte aber auch die Suche in entgegengesetzter Richtung sehr viel versprechend erscheinen, nämlich die nach extrem leichten Teilchen.

Bereits vor der Entdeckung des Higgs war klar, dass das Standardmodell die uns umgebende Materie auf einer fundamentalen Ebene und höchst präzise beschreibt. Bis heute hat kein Laborexperiment eine signifikante Abweichung von seinen Vorhersagen ergeben. Auch das Higgs selbst hat diesen theoretischen Rahmen glänzend bestätigt. Trotzdem suchen die Forscher nach Physik jenseits des Standardmodells; unter anderem deshalb, weil astronomische Beobachter in den vergangenen Jahrzehnten zu dem überraschenden Befund gekommen sind, dass sich nur 15 Prozent der Materie im Kosmos mit den üblichen Teilchen erklären lassen. Die verbleibenden 85 Prozent – und damit der Löwenanteil – entfallen dagegen auf Dunkle Materie. Über die Teilchen, aus der sich diese Substanz vermutlich zusammensetzt, wissen wir lediglich, dass sie allenfalls ein wenig mit Licht und anderen Teilchen aus dem Standardmodell wechselwirken. Trotzdem sind sie kaum aus dem Universum wegzudenken: Dank ihrer Schwerkraftwirkung ballen sie sich bevorzugt zu gigantischen Klumpen, innerhalb derer sich Galaxien wie unsere Milchstraße bilden können.

Doch woraus besteht die Dunkle Materie? Und warum haben wir sie noch nicht gefunden? ...