Marco Polo
09.01.09, 07:40
Hallo zusammen,
ich habe in der Spektrum der Wissenschaft Ausgabe 11/08 einen sehr interessanten Bericht über das Higgs-Boson gefunden, zu dem ich leider keinen Link gefunden habe. Dann muss ich es eben per Hand eingeben.
Ich vermute mal, dass euch einige Sachverhalte bezüglich des Higgs-Bosons so noch gar nicht bekannt waren. Zumindest ging mir es so.
Also here it is:
Was das Higgs-Boson für unsere Welt bedeutet
Gäbe es keinen Higgs-Mechanismus, sähe die Welt völlig anders aus. Dann hätten Elementarteilchen wie Quarks und Elektronen keine Masse. Deshalb müsste aber nicht auch das ganze Universum masselos sein.
Die Masse eines Protons ist nämlich - anders als bei makroskopischer Materie - nicht gleich der Summe seiner Bausteine. Tatsächlich trägt die Quarkmasse nur rund zwei Prozent zur Protonenmasse bei. Der grösste Teil stammt aus der Bindungsenergie der Quarks, die in dem winzigen Volumen des Protons eingesperrt sind.
Der Quark-Einschluss erklärt somit fast die gesamte sichtbare Masse im Universum, die fast nur aus Protonen und Neutronen besteht. Dennoch sind die Massen der Quarks nicht ganz bedeutungslos - sorgen sie doch für ein wichtiges Detail der realen Welt: dass Neutronen etwas schwerer sind als Protonen.
Eigentlich sollte es sich umgekehrt verhalten, weil die elektrische Ladung des Protons zu seiner intrinsischen Energie beiträgt. Nur wegen der Quark-Massen neigt sich die Waagschale in die andere Richtung.
Wäre das Proton schwerer als das Neutron, würde der radioaktive Betazerfall auf den Kopf gestellt. In unserer Welt verwandelt sich ein freies Neutron innerhalb von 15 Minuten in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino.
Ohne Quarkmassen würden dagegen freie Protonen in Neutronen, Positronen und Neutrinos zerfallen. Die Folgen wären einschneidend: Es gäbe keine Wasserstoffatome; der leichteste stabile Atomkern wäre ein einzelnes Neutron.
Im Standardmodell sorgt der Higgs-Mechanismus dafür, dass die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung sich unterscheiden. Anderenfalls würde die Trennung der beiden von der starken Wechselwirkung zwischen Quarks und Gluonen bewirkt.
So wie die starke Kraft farbige Quarks zu farblosen Objekten wie Protonen zusammenzwingt, verliehe sie den W- und Z-Bosonen kleine Massen, während sie das Photon masselos liessen.
Den Quarks und Elektronen würde sie dagegen nicht zu einer nennenswerten Masse verhelfen. Eine Folge dieses Mechanismus wäre, dass der Betazerfall millionenfach schneller verliefe.
Im frühen Universum wären ohne Higgsteilchen zwar schon einige leichte Atomkerne entstanden und erhalten geblieben: aber sie hätten keine Atome gebildet, wie wir sie kennen.
Deren Radius ist nämlich umgekehrt proportional zur Masse des Elektrons. Wäre diese gleich null, würden die Atome folglich unendlich gross. Selbst wenn andere Effekte dem Elektron eine winzige Masse verliehen, hätten Atome immer noch makroskopische Ausmasse.
Dann aber gäbe es keine Chemie und keine stabilen, zusammengesetzten Strukturen wie Festkörper und Flüssigkeiten.
Warten wir also mal ab, was der LHC so an Erkenntnisfortschritt bringt, wenn er wieder betriebsbereit ist. Die Spannung ist imho unerträglich. *mit den Füssen scharr*
Gruss, Marco Polo
ich habe in der Spektrum der Wissenschaft Ausgabe 11/08 einen sehr interessanten Bericht über das Higgs-Boson gefunden, zu dem ich leider keinen Link gefunden habe. Dann muss ich es eben per Hand eingeben.
Ich vermute mal, dass euch einige Sachverhalte bezüglich des Higgs-Bosons so noch gar nicht bekannt waren. Zumindest ging mir es so.
Also here it is:
Was das Higgs-Boson für unsere Welt bedeutet
Gäbe es keinen Higgs-Mechanismus, sähe die Welt völlig anders aus. Dann hätten Elementarteilchen wie Quarks und Elektronen keine Masse. Deshalb müsste aber nicht auch das ganze Universum masselos sein.
Die Masse eines Protons ist nämlich - anders als bei makroskopischer Materie - nicht gleich der Summe seiner Bausteine. Tatsächlich trägt die Quarkmasse nur rund zwei Prozent zur Protonenmasse bei. Der grösste Teil stammt aus der Bindungsenergie der Quarks, die in dem winzigen Volumen des Protons eingesperrt sind.
Der Quark-Einschluss erklärt somit fast die gesamte sichtbare Masse im Universum, die fast nur aus Protonen und Neutronen besteht. Dennoch sind die Massen der Quarks nicht ganz bedeutungslos - sorgen sie doch für ein wichtiges Detail der realen Welt: dass Neutronen etwas schwerer sind als Protonen.
Eigentlich sollte es sich umgekehrt verhalten, weil die elektrische Ladung des Protons zu seiner intrinsischen Energie beiträgt. Nur wegen der Quark-Massen neigt sich die Waagschale in die andere Richtung.
Wäre das Proton schwerer als das Neutron, würde der radioaktive Betazerfall auf den Kopf gestellt. In unserer Welt verwandelt sich ein freies Neutron innerhalb von 15 Minuten in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino.
Ohne Quarkmassen würden dagegen freie Protonen in Neutronen, Positronen und Neutrinos zerfallen. Die Folgen wären einschneidend: Es gäbe keine Wasserstoffatome; der leichteste stabile Atomkern wäre ein einzelnes Neutron.
Im Standardmodell sorgt der Higgs-Mechanismus dafür, dass die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung sich unterscheiden. Anderenfalls würde die Trennung der beiden von der starken Wechselwirkung zwischen Quarks und Gluonen bewirkt.
So wie die starke Kraft farbige Quarks zu farblosen Objekten wie Protonen zusammenzwingt, verliehe sie den W- und Z-Bosonen kleine Massen, während sie das Photon masselos liessen.
Den Quarks und Elektronen würde sie dagegen nicht zu einer nennenswerten Masse verhelfen. Eine Folge dieses Mechanismus wäre, dass der Betazerfall millionenfach schneller verliefe.
Im frühen Universum wären ohne Higgsteilchen zwar schon einige leichte Atomkerne entstanden und erhalten geblieben: aber sie hätten keine Atome gebildet, wie wir sie kennen.
Deren Radius ist nämlich umgekehrt proportional zur Masse des Elektrons. Wäre diese gleich null, würden die Atome folglich unendlich gross. Selbst wenn andere Effekte dem Elektron eine winzige Masse verliehen, hätten Atome immer noch makroskopische Ausmasse.
Dann aber gäbe es keine Chemie und keine stabilen, zusammengesetzten Strukturen wie Festkörper und Flüssigkeiten.
Warten wir also mal ab, was der LHC so an Erkenntnisfortschritt bringt, wenn er wieder betriebsbereit ist. Die Spannung ist imho unerträglich. *mit den Füssen scharr*
Gruss, Marco Polo