Wie funktioniert das Standardmodell der Elementarteilchen?

[n4mbuG0t0]

Naja das Standardmodell ist eine Eichtheorie mit spontan gebrochener SU(3)_C x SU(2)_L x U(1)_Y Eichsymmetrie. Kurz gesagt:

SU(3)_C x SU(2)_L x U(1)_Y ==SSB==> SU(3)_C x U(1)_EM

Wenn du also auf der rechten Seite beginnst, kann das schon klappen, aber dann musst du die "Eichfelder" (welche ja dann keine mehr sind wenn du die linke Seite ignorierst) einfach postulieren und auch dann kommst du wohl nicht um das Higgs rum.

[Bernhard]

Zitat von n4mbuG0t0

Naja das Standardmodell ist eine Eichtheorie mit spontan gebrochener SU(3)_C x SU(2)_L x U(1)_Y Eichsymmetrie.

Yep.

dann kommst du wohl nicht um das Higgs rum.

Auch klar. Das Higgs-Boson wurde ja am CERN bereits nachgewiesen. Die Frage ist vielmehr, ob es Alternativen zum Higgs-Mechanismus gibt und wie diese prinzipiell aussehen könnten.

Ich sehe mittlerweile jedoch auch, dass es da auch im Sinne "meines" Nachbarthemas auf Astronews nicht gerade viel Spielraum gibt. So erfüllen z.B. die Felder für das W- und Z-Boson (aufgrund einer geschickten Kopplung an das Higgs-Feld) auch im Standardmodell die Proca-Gleichung und damit ist eine mir sehr wichtig erscheinende Eigenschaft erfüllt.

[n4mbuG0t0]

Zitat von Bernhard

Das Higgs-Boson wurde ja am CERN bereits nachgewiesen. Die Frage ist vielmehr, ob es Alternativen zum Higgs-Mechanismus gibt und wie diese prinzipiell aussehen könnten.

Ja so hätte ich deine Überlegungen auf Astronews auch verstanden. Deshalb mein Einwand dass man so vermutlich keine Alternative zum Higgs-Mechanismus finden wird (meine Einwände sind natürlich kein Beweis dass es nicht geht, ich sehe nur nicht wie).
Eine Alternative müsste auch irgendwie die experimentellen Befunde bzgl. Higgs am CERN erklären (Energien, Streuquerschnitte, alle Einflüsse des Higgs-Bosons (der Higgs-Bosonen, ist m.W.n noch nicht auszuschließen)).

So wie ich deine Überlegungen auf Astronews interpretiere ist es der Vacuum-EW des Higgs-Feldes welcher dich stört?
Das Problem ist: Ein expliziter Masseterm müsste oben bereits auf der linken Seite stehen, und hier hat man halt einfach das Problem der Eichinvarianz. Du müsstest also einen Weg finden durch spontane Symmetriebrechung Masseterme zu generieren. Dies ist nicht möglich (der Higgs-Mechanismus fußt nicht auf SSB sondern auf dem endlichen Vakuum-EW des Higgs-Feldes, und das willst du ja genau nicht haben so wie ich dich verstehe).
Der Higgs-Mechanismus ist also die einzige bekannte Möglichkeit die Masseterme auf der rechten Seite zu generieren ohne die Eichinvarianz auf der linken Seite zu verletzen.
Es ist quasi der einzige bekannte Weg eine Eichsymmetrie durch SSB "loszuwerden" und als quasi "Nebenprodukt" die Massen der entsprechenden Vektor-Bosonen zu erhalten.

Um alternativen zu finden würde ich an der linken Seite ansetzen, ohne Masseterme (also mit Eichinvarianz), und evt. einen anderen Weg suchen diese auf der rechten Seite zu erzeugen ( evt. weitere interne WW von Teilchen, natürlich Eichinvariante Terme, etc.). Natürlich müsste man wie bereits erwähnt auch die experimentellen Befunde dadurch erklären. Scheint mir keine einfache Aufgabe zu sein.

[Bernhard]

Zitat von n4mbuG0t0

So wie ich deine Überlegungen auf Astronews interpretiere ist es der Vacuum-EW des Higgs-Feldes welcher dich stört?

Korrekt. Das ist der eigentlich "Aufhänger" für dieses Thema. Den aktuell verwendeten VEV (=Vacuum expectation value) empfinde ich definitiv als hinterfragenswert.

Der Higgs-Mechanismus ist also die einzige bekannte Möglichkeit die Masseterme auf der rechten Seite zu generieren ohne die Eichinvarianz auf der linken Seite zu verletzen.

Stimmt. Das heißt aber nicht, dass es da nicht andere Möglichkeiten gibt.

Scheint mir keine einfache Aufgabe zu sein.

Klar. Sonst gäbe es dazu bereits Vorschläge.

Laut Wikipedia wird hier aber auch am CERN noch geforscht, wie z.B. Myon-Elektron-Konversion über das Z-Boson. Dies wäre ein Widerspruch zur Flavour-Leptonenzahl-Erhaltung und würde (wohl?) eine Überarbeitung des Standardmodells erfordern.

[n4mbuG0t0]

Zitat von Bernhard

Laut Wikipedia wird hier aber auch am CERN noch geforscht, wie z.B. Myon-Elektron-Konversion über das Z-Boson. Dies wäre ein Widerspruch zur Flavour-Leptonenzahl-Erhaltung und würde (wohl?) eine Überarbeitung des Standardmodells erfordern.

Ich gehe auch davon aus dass das Standardmodell noch weitere Überarbeitungen erhält, dass es so schnell den Higgs-Mechanismus trifft (und damit meine ich dass er gänzlich ersetzt wird) halte ich allerdings derzeit für unwahrscheinlich.
Es gibt ja auch gar nicht so wenig Alternativen die ohne Higgs-Feld auskommen, allerdings kenne ich diese zu wenig um qualifizierte Aussagen zu treffen welche davon wirklich noch Potential haben, nach der Entdeckung des Higgs-Bosons.
Ich persönlich finde die Ideen mit Extra-Dimensionen interessant, allerdings verursachen diese m.M.n im Moment mehr Probleme als sie lösen .

[Bernhard]

Der Vollständigkeit halber eine zum Thema passende WP-Seite: Alternatives to the Standard Higgs Model