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Physik: Das Higgs-Teilchen



“Erinnerst du dich noch an unser Spiel: ‘ich sehe was, was du nicht siehst’, das wir bei langweiligen Autofahrten oft gespielt haben?“ “Ja, aber aus dem Alter sind wir doch wohl raus?”“Stimmt. Aber ich kenne was, was du nicht siehst, was überhaupt niemand sieht- und was es trotzdem gibt! “Und was soll das sein?“

So etwas gibt es neuerdings in der Physik: Man kann es wirklich nicht sehen, und es ist äußerst kurzlebig. Es wurde vor über vierzig Jahren von einem schottischen Physiker namens Peter Higgs “vorausgesagt”.

Es war damals für ihn sehr enttäuschend, dass die Wissenschaft seine Thesen ablehnte. Nun -nach über vierzig Jahren- konnten Physiker im internationalen Forschungszentrum CERN bei Genf Nachweise für das zunächst hypothetische Teilchen liefern, das inzwischen nach seinem theoretischen Entdecker, Peter Higgs, benannt worden ist, der nun schon weit über achtzig Jahre alt ist und doch noch eine Bestätigung seiner Theorien erleben konnte, die nach Meinung vieler Physiker in absehbarer Zeit zur Verleihung eines der nächsten Nobelpreise führen wird…

Bei diesem Teilchen handelt es sich, wenn es denn endgültig bestätigt wird, um das möglicherweise letzte Teilchen des ’Elementarteilchen-Zoos’, der alle Teilchen enthält, aus denen unsere Welt, ja das Universum besteht. Bedauerlicherweise fehlte bisher ein Teilchen darin, das den Elementarteilchen, insbesondere den schweren, die Eigenschaft Masse verleiht, ohne die es unsere Welt gar nicht gäbe.

Das Higgs-Teilchen ist äußerst energiereich und nur mit einem gewaltigen Energieaufwand zu erzeugen. Nur in dem größten bisher gebauten Beschleuniger, dem LHCD in Genf, gibt es die Möglichkeit, die erforderlichen Energien aufzuwenden, mit denen man die hierfür notwendigen Elementarteilchen auf unteririschen Kreisbahnen mit vielen Kilometern Durchmesser so beschleunigen kann, dass sie bei der Kollision mit entgegengesetzt geladenen Teilchen so nebenbei außer vielen anderen Teilchen auch einige Higgs-Teilchen erzeugen.

Auf diesem Gebiet ist nichts ’einfach’ vorstellbar und kaum durch Analogien verständlich zu machen.. Es könnte so sein, dass ein Teilchen durch Verbindung mit einem Higgs-Teilchen eine größere Trägheit gewinnt, was zugleich eine größere Masse bedeutet. (Je größer die Trägheit einer Masse ist, wodurch auch immer verursacht, desto so größer ist seine Masse.)

Die Wirkungsweise von Higgs-Teilchen ist nur schwer zu beschreiben und setzt große Vorkenntnisse voraus. Ähnlich ist es bei der Atomenergie auch- und dennoch kann man nicht darauf verzichten, wenigstens näherungsweise etwas zum besseren Verständnis zu tun.

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Dieser Artikel wurde am 15. Februar 2013 von Bach geschrieben.
Dr. Siegfried Bach ist Gymnasiallehrer im Ruhestand, Studienleiter und Lektor.


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2 Kommentare zu: “Physik: Das Higgs-Teilchen”

  1. Waldi sagt:

    Das Higgs-Teilchen verleiht keine Masse

    Im Teilchenbeschleuniger beim CERN soll mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 % das Higgs-Teilchen gefunden worden sein. Auch wenn man an die Theorie dieses Riesenteilchens glaubt, das in seine Bestandteile zerfällt und für die Masse aller anderen Teilchen verantwortlich ist, bliebe noch immer die Frage: Wie ist denn das Higgs-Teilchen zu seiner Masse gekommen?

    Offensichtlich war man beim CERN unter riesigem Druck, ein Ergebnis zu präsentieren, welches die horrenden Kosten rechtfertigt. Entweder hat man das Gottes-Teilchen gefunden – inklusive Beweis, dass es anderen Teilchen die Masse verliehen hat – oder nicht. Wenn man aber mit Wahrscheinlichkeiten argumentiert, erübrigt sich jede Nachfrage, ob man definitiv etwas von einer Vergabe der Masse festgestellt hat. Ebenso hätte man beim CERN sagen können, das Higgs-Teilchen ist mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % gefunden worden. Denn dies bedeutet, dass man beim CERN noch nichts herausgefunden hat. Es wäre besser gewesen, die Verantwortlichen hätten sich nicht auf diesen 90 %-Wert geeinigt. Denn es wird sich noch zeigen, dass man bei diesem Wert etwas zu hoch gegriffen hat – um genau 90 %. Aber inzwischen werden schon Ehrungen vorgenommen, Preise verliehen …

    Dieses ausfindig gemachte Boson (eines von mehreren Teilchen beim CERN) hat nichts mit einem Teilchen zu tun, das die Masse verleiht. Denn die Physiker haben eine völlig falsche Vorstellung von Masse. Und die ehrlichen Physiker geben sogar zu, dass sie keine Ahnung haben, was Masse ist.

    Wenn ein großes, ‘massives’ Teilchen wie das Higgs-Boson in seine Bestandteile zerfällt, besitzen natürlich auch die neu entstandenen Teilchen eine Masse. Daraus zu schließen, die kleinen Teilchen hätten ihre Masse von dem großen Teilchen erhalten, ist eine sehr eigenartige Ausdrucksweise. Die Denkweise, die hinter dem Higgs-Teilchen steckt, ist abzulehnen. Denn sie erklärt überhaupt nicht, wie die aus Strahlungsenergie entstehenden Teilchen und ihre Antiteilchen zu ihrer Masse kommen. Zumindest ist der Umweg über ein angebliches Gottes-Teilchen, das allem die Masse verleiht, viel zu umständlich, als dass es der Realität entsprechen könnte.

  2. Ralf Paul sagt:

    Der gelogene Nobelpreis

    Es gilt als verbürgt das sich die Erde nicht nur um die Sonne sondern auch um sich selbst bewegt
    Monde, Sterne und ganze Galaxien sollen ein ähnliches Verhalten an den Tag legen.
    Wenn aber das Große ein Abbild des Kleinen ist und umgekehrt, so stellt sich für mich die Frage weshalb gerade ein energiearmes Teilchen mit nur einer Bewegungsrichtung zu Gottes liebsten Teilchen werden konnte.
    Allerdings ergeben sich ja noch mehr Ungereimtheiten, welche sich nach einem Vortrag von Prof. Naumann vom Atlasprojekt auftaten.
    Nach eigenen Aussagen wurde nur 10% der Daten überhaupt ausgewertet, was ja nur zu einer Wahrscheinlichkeit von 10% führt.
    Wenn ich davon ausgehe dass etwa 50% der Teilchen rotieren, welche somit auch rausfallen sinkt die Möglichkeit für einen positiven Treffer auf 5% was sich stark in Richtung unwahrscheinlich bewegt.
    „Der Ehrgeiz ist die letzte Zuflucht des Versagers“ (Oskar Wilde) könnte eine Erklärung sein.
    Manchmal kann man etwas nicht finden, weil es dafür keine Notwendigkeit gibt, auch wenn wir es nicht verstehen.
    Das Higgsteilchen soll ja auch der Beweis dafür sein das es „Dunkle Materie“ gibt neben den anderen Sachen die wir glauben damit erklären zu können.
    Irritierend finde ich es aber wenn man sich dann hinter Einstein versteckt, welchen man offensichtlich nicht versteht.
    Eine der entscheidenden Aussagen von Einstein ist hierbei:“E=mc² ist nicht für ein dreidimensionales System geeignet.“
    Was man auch leicht daran erkennen kann das auf der rechten Seite nur 2 Multiplikatoren stehen.
    Hierbei wird oft der Fehlergemacht, c² als c*c und somit als zwei Multiplikatoren zu interpretieren, obwohl die Potenz nur eine Aussage über den Anteil am Gesamtenergiekonzept von c trifft.
    Der Unterschied zwischen einem 3D Objekt und einem 3D System ist eher gering benötigt aber in jedem Fall 3 Multiplikatoren.
    Bei einem Objekt sind es Länge, Höhe und Breite während das Äquivalent Masse (m) Beschleunigung (c) und die Rotation (c1).
    Somit kommen wir dann zur dynamischen Energieentwicklung oder Ed=mc²c1² und zu einer Überraschung beim Thema Energie.
    Unter Einbeziehung der Rotation erhalten wir z.B. für das Gesamtenergiekonzept der Erde einen zusätzlichen Multiplikator von 640.000 sofern die Äquatorgeschwindigkeit noch immer bei 1.600 km/h liegt und die Grundlagen der Physik sich nicht geändert haben.
    Was für ein Versager muss man sein um sich an einem Toten (Einstein) und einem über Achtzigjährigen zu vergreifen (Higgs) nur damit wenn die Wahrheit rauskommt man sich rausreden kann, nach dem Motto, es war ja nicht unsere Idee und wir haben es für richtig gehalten
    Nur nicht den eigenen Kopf benutzen dann kann man dafür auch nicht zu Rechenschaft gezogen werden.
    „Die Aufgabe der Wissenschaft, ist das sie Wissen schafft.“ (Autor unbekannt)
    Bei der Behandlungen der Themen habe ich allerdings oft den Eindruck, dass es nicht um Wissen sondern um einen Religionskrieg geht, bei dem nicht das Wissen im Vordergrund steht, sonder es darum geht wer seinen Schwachsinn besser verkaufen kann.
    Nach der DM Theorie fehlen uns 95% der Energie da ja die Beschleunigung (c) ja durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist.
    Mathematisch wäre 5/95=1/19 was bedeuten wir bräuchten etwa die 20 fache Energiemenge um das Universum am Laufen zu halten, was dem Universum aber mit der Rotation anscheinend viel besser gelingt wie uns mit der Dunklen Materie welche Niemand finden kann und für die es ja anscheinend nicht mal mathematische Notwendigkeit gibt, da das Universum eleganter, klüger und effektiver arbeitet.
    Ohne Einbeziehung der Schwerkraft erhalten für unsere kleine Erde einen Multiplikator von 640.000, was uns zu der Frage führt wie viel Energieüberschuss erzeugen größere Planeten Sonnen und Monde oder schwarze Löcher die sich ja auch alle drehen und welche Folgen hat der Energieüberschuss?
    Wenn man davon ausgeht das der Raum selbst eine Energieform der Dritten Ordnung ist wird Vieles verständlicher, bis hin zur beschleunigten Expansion des Universums.
    Falls jetzt Jemand denkt, ich wäre nur ein durch geknallter DM Hasser so stellen Sie sich folgenden Frage: Wenn 5% genügen um so etwas Gewaltiges wie die Sterne, die Planeten und unsere Erde zu schaffen, weshalb sollen sich 95% völlig anders verhalten?
    In der Schule haben wir gelernt das große Energiemengen ein masseähnliches Verhalten zeigen.
    Aber obwohl wir fast 20mal mehr Energie haben, bildet sich auf der Dunklen Seite der Macht kein Stern, kein Planet, nicht mal Staub?
    Auch ohne dass ich ein Profi für Wahrscheinlichkeitsberechnung bin würde ich dies als Möglichkeit ausschließen.
    Manchmal ist die einfachste Erklärung dafür dass man etwas nicht findet, einfach der Tatsache geschuldet, dass es dafür keine Notwendigkeit gibt.
    Wer Schwierigkeiten mit diesem Thema hat dem möchte ich ein Satz von Prof. Nauman (LHC/Atlas) mit auf den Weg geben „Wenn wir Äpfel in eine Presse geben wird kein vernünftiger Mensch etwas anderes wie Apfelsaft erwarten. Wenn wir also irgendwo Energie rein geben weshalb soll es da anders sein?“
    Viele von den Sachen die man euch einreden will sind weniger kompliziert wie man vermutet und egal welche akademischen Grad Dein Gegenüberhat die meisten Sachen lassen sich mit klassischer Physik erklären oder ausschließen.
    Wie die Nummer mit dem Schwarzen Loch, wo der Irrtum schon mit der Namensgebung beginnt.
    Ein Schwarzes Loch ist kein Loch sondern der Rest eines Sterns, der da es Masse hat natürlich auch kein Durchgang zu parallelen Universen sein kann.
    Die treffendste Bezeichnung wäre eine dunkle Sonne welche ihre Energie aus der Kernspaltung bezieht was auch leicht nachvollziehbar ist wenn man den Physikunterricht nicht verschlafen hat.
    Am einfachsten stellt man sich eine Atombombe im Schnellkochtopf vor, die durch die enorme Gravitation und Rotation zusammengehalten wird, welche sozusagen den Topf bilden.
    Die Gammabursts an den Polen ist das was man die Sicherheitsventile nennen würde, da hier sozusagen als energieärmste Punkte die einzige Austrittsmöglichkeit für Überschussenergie ist.
    Entgegen weitreichender Vermutungen ist es kein Alles verschlingender Molloch sondern ein ausgewogenes Energiekonzept, welches sich sogar berechnen lässt, sofern man Einstein etwas versteht.
    Ein weiterer Irrtum ist ja das es zwar für die Geschwindigkeit eine Grenze gibt, aber nicht für Masse, denn nichts bewegt sich schneller wie das Licht, doch genau diese Einschränkung führt auch zur Begrenzung der Masse.
    Masse erzeugt Gravitation, welche sich über die Fallgeschwindigkeit darstellt.
    Gilt also Fallgeschwindigkeit<Lichtgeschwindigkeit haben wir auch eine natürliche Grenze für die Gravitation und die daraus resultierende Masse.
    Dies führt zur Formel für die Schwerkraftsysteme oder Es=mc²c1²g² was zu einem weiteren Multiplikator führt oder der Frage: Was ist Zeit? Und was war vor dem Urknall? Zeit?
    Da es ja anscheinend für alles natürliche Grenzen gibt könnte dies auch für die Zeit als eine Energie der vierten Ordnung, denn das Raum entsteht wenn Zeit vergeht scheint ja eine Tatsache zu sein auch wenn wir den Zusammenhang noch nicht ganz verstehen.
    Falls Zeit eine Energieform ist und nicht nur einfach vergeht, so ergeben sich natürlich Fragen und Möglichkeiten, denn nach Einstein ist die Zeit zwar relativ was aber nicht heißt das sie keiner Ordnung unterworfen ist, wie die Energie oder der Raum.
    Wir unterscheiden nach Masse als Energie der 1.Ornung denn sie hat nur eine Wirkrichtung.
    Beschleunigung und Rotation sind Energie der 2.Ordnung, haben zwei Wirkrichtungen und sind immer an Masse gebunden.
    Raum ist Energie der 3.Ordnung deren Erzeugung zu mindestens an drei Wirkrichtungen gebunden ist.
    Bei vier Multiplikatoren wären wir rein theoretisch bei der Zeit selbst als physikalische Größe/Faktor.
    Im schönen Heidelberg überlegen ein paar Jungs um Prof. Wetterich ob das mit Urknall wirklich so war, oder eventuell eine natürliche Eigenschaft der Zeit ist und Zeit in untergeordnete Energieformen zerfallen kann oder auf eine andere Form in das Konzept einzuordnen ist.
    Das würde nicht nur die Urknalltheorie in Frage stellen, sondern völlig neue Überlegungen erfordern, denn wenn Zeit auch nur eine Energieform ist, so lässt sich leicht das Problem mit der Geschwindigkeit erklären, denn die bisherigen Antriebe sind zweidimensional (Eine Masse und eine Bewegungsrichtung) und deshalb für die Überwindung von Raum ungeeignet.
    In jedem Fall würde es meinen Überlegungen entgegenkommen, denn Zeit braucht im Gegenteil zur Geschwindigkeit oder Raum keine Masse und könnte somit unabhängig von Raum und sogar Gott existieren, was zumindest die Frage nach dem davor erklären würde.
    Allerding dürfen wir dann die Theorien über Big Bang und Big Rip auch beerdigen und das Universum ist deutlich älter wie wir sehen können und auch wenn wir drauf gehen ist das für das Universum unwichtig, wie für alle Unsterblichen, welche keinen Gedanken über das Danach verschwenden, weil es nicht existiert.
    Falls jetzt ein übriggebliebener Stringtheoretiker Morgenluft wittert, so möchte ich noch mal daran erinnern, das Prof Harald Lesch und Prof. Michio Kaku nicht an den 10^34 Lösungsmöglichkeiten gescheitert sind sondern an der Tatsache das eine Funktion aus Masse, Energie und Information besteht und nichts davon sich eindimensional speichern lässt und auch wenn das mit der Schwingung eine hübsche Idee ist weiß ja Jeder wie Schwingungen übertragen werden.
    Für alle Geschwindigkeitsfanatiker welche traurig sind das wir unsere kosmischen Nachbarn nie kennenlernen werden, habe ich zum Abschluss noch einen Trost, da es eine Ausnahme von der Regel: „nichts bewegt sich schneller wie das Licht.“ gibt, denn es gibt kein Tempolimit für den menschlichen Geist und eventuell eine Erklärung für die Ufos welche eventuell nur die bildliche Darstellung einer geistigen Reise sind und sich deshalb auch nicht immer an die Physik halten.
    Das wir nicht Allein sind sollte klar sein und wer neugierig ist muss auch Humor haben, damit er nicht an den Irrtümern die den Weg zur Erkenntnis pflastern verzweifelt und auch wenn wir diese geistige Reife nicht mehr erreichen werden sollte es uns doch optimistisch stimmen.
    Also bleibt neugierig und verliert nicht eure gute Laune.

    Mit freundlichem Gruß
    Ralf Paul

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