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THEMA: Higgs-Mechanismus

Higgs-Mechanismus 08 Mär 2016 21:41 #3628

Wenn ich bei Wiki unter „Higgs-Boson“ nachlese, dann heißt es beim Unterpunkt „Higgs-Mechanismus“ unter anderem:

<<<….Die elementaren Anregungen des Higgs-Felds sind die Higgs-Bosonen. …Die Masse der Elementarteilchen, eine früher als ursprünglich angesehene Eigenschaft, wird somit als Folge einer neuen Art Wechselwirkung gedeutet……. Nur die Masse des Higgs-Bosons selbst entzieht sich dieser Deutung, sie bleibt weiter ungeklärt……..>>
de.wikipedia.org/wiki/Higgs-Boson

Unter Wiki „Higgs-Mechanismus“ heißt es unter Punkt „Beschreibung in der Feldtheorie“:

<<…..Insgesamt enthält das Higgs-Feld, das die Massen erzeugt, eine scheinbar „überzählige“[16] komplexe Variable, die das vollständig longitudinale Higgs-Boson ergibt…..>>

de.wikipedia.org/wiki/Higgs-Mechanismus

Mein Kenntnisstand ist, dass das Higgs-Boson durch Selbstwechselwirkung des Higgs-Feldes entsteht, aber nicht am Higgs-Mechanismus selber beteiligt ist, der den Fermionen und Z und W Bosonen ihre Masse verleiht.
Dann frage ich mich aber, welches Eichboson dann wieder für die Kopplungskonstante zwischen Higgs-Feld und Fermionen und diesen Bosonen verantwortlich ist. Oder sieht der Higgs-Mechanismus keine Bosonen als Vermittler vor? Kann man da überhaupt von einer Kopplungskonstante in Bezug auf diese Wechselwirkung reden, die Ruhemasse verleiht?
Außerdem finde ich den Satz „Nur die Masse des Higgs-Bosons selbst entzieht sich dieser Deutung, sie bleibt weiter ungeklärt“ sehr erstaunlich. Liegt der Verfasser des Wiki-Artikels da richtig? Ist es wirklich verwunderlich, dass das Higgs-Feld seinem eigenen Boson eine Ruhemasse verleiht? Wenn das Higgs-Feld einer Selbstwechselwirkung unterliegt und dadurch sein eigenes Higgs-Boson erzeugt, das auch Masse hat (geschieht das dann überhaupt auch gemäß dem Higgs-Mechanismus?), dann verstehe ich nicht, warum sich das dann der Deutung entziehen sollte.
Meine Fragen noch mal verdichtet:
Braucht es für den Higgs-Mechanismus kein Vermittlerboson und kann man dann überhaupt von einer Kopplungskonstanten reden?
Ist es tatsächlich verwunderlich, dass das Higgs-Boson selber eine Ruhemasse hat und ist hier auch der Higgs-Mechanismus am Werk?

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Higgs-Mechanismus 22 Aug 2016 21:55 #7817

Ich habe im März den Thread zum Higgs-Mechanismus gestartet mit ein paar Fragen. Leider habe ich noch von niemand eine Antwort erhalten und finde auch sonst nichts dazu. Wollte einfach mal wieder daran erinnern, würde mich nämlich noch immer interessieren.

Noch mal die Fragen von unten auf den Punkt gebracht:
Braucht es für den Higgs-Mechanismus kein Vermittlerboson und kann man dann überhaupt von einer Kopplungskonstanten reden?
Ist es tatsächlich verwunderlich, dass das Higgs-Boson selber eine Ruhemasse hat und ist hier auch der Higgs-Mechanismus am Werk?

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Higgs-Mechanismus 23 Aug 2016 10:55 #7834

Hallo Josef,

da das was du da ansprichst sich widerspricht und somit den Urknall anzweifelt wirst du keine zufriedenstellende Erklärung erhalten. Was die Widersprüche in der Urknall Theorie angeht, gab es schon Diskussionen hier im Forum aber richtig ausgeräumt wurden diese Widersprüche nicht.

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 08:04 #7854

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Hallo Josef,

Diese Fragen hast Du natürlich nicht alleine. Diese sind hier im Forum durch Herrn Gaßner unter den entsprechenden Fragen zum Buch wie
"Woher bekommt das Higgsboson seine Masse?" auch schon beantwortet.
Und wenn sich dann bei dir immer noch nicht ein wirkliches Verständnis eingestellt hat - auch da bist du nicht allein.

Ich denke der wahre Erkenntniswert des Higgsteilchens wird sich erst von einem späteren Stadium der Physik aus, die das Standardmodell überwunden hat, beurteilen lassen.

Gruß,
Lulu

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 18:07 #7863

Danke, Lulu, für deine Anmerkung, aber sie geht m.E. an meiner Fragestellung vorbei.
Mir geht es nicht um das Higgsboson. Mir geht es im Wesentlichen um den Mechanismus, wie Fermionen und Bosonen durch Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld zu ihrer Masse kommen.

Mein Kenntnisstand dazu ist:

Leider wird das Higgsboson gerne als Ursache für das Phänomen Masse dargestellt. Ursächlich ist allein das Higgsfeld und dessen Wechselwirkung. Jedem skalaren Feld ist theoretisch ein Boson zugeordnet und das galt es am LHC zu finden um das Higgsfeld nachzuweisen. Das Higgsboson ist nicht Vermittler dieser Wechselwirkung und die Higgsmasse entsteht durch Selbstwechselwirkung mit dem Feld.


Also hier zum Higgsboson eine Aussage gemacht. Aber wie entsteht nun das Phänomen Masse bei Fermionen und Bosonen durch Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld?

Grüße Josef

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 20:03 #7869

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Hallo Josef,

Dein Kenntnisstand ist völlig korrekt. Tatsächlich ist das Higgs-Konzept äußerst kompliziert. Das Higgsboson selbst soll nur eine Anregung des Higgsfeldes sein.
Die Fermionen und die Eichbosonen der schwachen Wechselwirkung dagegen sollen ihre Massen auf verschiedenen Wegen durch das Higgsfeld erhalten.
Gut und ausführlich sind die diesbezüglichen Ausführungen von Martin Bäker auf scienceblogs:

scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2012...steilchen-verstehen/

Hier wird auch die Frage erörtert, das "Verstehen" grundsätzlich verschieden "verstanden" werden kann.

In Prinzip habe ich nur dann das Gefühl, etwas wirklich zu verstehen, wenn ich es von seinen Voraussetzungen her rechnerisch nachvollziehen kann.
Diese Form des Verstehens ist allerdings sehr zeitintensiv.
Bei begrenztem Zeitbudget beschränkt man sich damit sinnvollerweise auf das, von dem man glaubt, dass es von bleibender und wirklich fundamentaler Bedeutung ist. Bei Relativitätstheorie und Quantenmechanik bin ich überzeugt, dass sich hier der Einsatz lohnt und ich meine Zeit nicht verschwende.

Beim Higgs-Mechanismus habe ich da meine Zweifel.
Er soll erklären, wie Teilchen ihre Masse bekommen. Es lassen sich aber nicht die Massen der Elementarteilchen mit seiner Hilfe herleiten.
Da muss es doch noch was besseres geben.

Gruß,
Lulu

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 20:43 #7870

Lulu schrieb: In Prinzip habe ich nur dann das Gefühl, etwas wirklich zu verstehen, wenn ich es von seinen Voraussetzungen her rechnerisch nachvollziehen kann.


Das Prinzip des Verstehens basiert auf einer Rechenmethode? Das ist ja interessant.

Angenommen jemand, der dich sehr mag, sagt zu dir ”Ich liebe dich“. Jetzt kommst du und sagst, du hast nur dann das Gefühl, es wirklich verstanden zu haben, wenn du es rechnerisch nachvollziehen kannst. Und du erwähnst ausdrücklich, dass es ein Prinzip für dich ist.

Also, ich würde deinem Partner empfehlen, sich von dir die Rechenmethode geben zu lassen. Er will doch bestimmt sicher gehen, dass du dich nicht verrechnet hast.

Wie ist es denn mit deinem Gefühl, diesen Beitrag von mir verstanden zu haben? Welche Rechenmethode benutzt du als Prinzip dafür? Eine der vier Grundrechnungsarten oder doch eine Infinitesimalrechnung? Verrätst du uns deine Methode?

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 21:33 #7871

Meikel3000,
Schon wieder ein im Ton provozierender Beitrag. Such dir doch eine andere Diskussionsplattform, hier bist du fehl am Platz.
Wir möchten Argumente austauschen, keine emotional gefärbten Statements!
Thomas

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 21:53 #7873

@Thomas

Moment mal ....

Jemand schreibt, dass Verstehen auf dem Prinzip einer Rechenmethode basiert. Ich frage diesbezüglich ganz sachlich nach dieser Rechenmethode und bringe auch noch explizit ein sachliches Beispiel, um es besser verstehen zu können, und du nennst das Provokation?

Welche Art von Wissenschaft ist das? Ich kann das nicht zuordnen, weil ich nicht so intelligent bin wie du.

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 21:54 #7874

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Hallo Meikel,

Meikel3000 schrieb:

Lulu schrieb: In Prinzip habe ich nur dann das Gefühl, etwas wirklich zu verstehen, wenn ich es von seinen Voraussetzungen her rechnerisch nachvollziehen kann.


Das Prinzip des Verstehens basiert auf einer Rechenmethode? Das ist ja interessant.


Jedenfalls dann, wenn es um das Verständnis physikalischer Theorien geht.
Und aus dem Kontext heraus ist das wohl auch deutlich, dass es hier nur darum geht.

Gruß,
Lulu

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 22:04 #7875

@Lulu

Du meinst, ein Prinzip gilt nur manchmal, und nicht immer? Habe ich das richtig verstanden?

Ich habe noch gelernt, wenn etwas nicht immer gilt, dann nennt man das Individuallösung. Das gilt wohl nicht mehr. Danke, dass ich etwas dazulernen durfte.

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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 22:24 #7878

An Meikel3000,
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Higgs-Mechanismus 24 Aug 2016 22:35 #7879

@Cyborg

Danke für deine Anmerkung.

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Higgs-Mechanismus 25 Aug 2016 00:01 #7882

Meikel3000,
Reib dich nicht an mir, das macht keinen Sinn! Du reibst dich auf, Intelligenz hin oder her!
Benimm dich so, dass wir hier alle eine Bereicherung an dir haben und nicht immer mehr zu der Überzeugung kommen, dass du eigentlich nur Störfeuer lieferst. Ich hatte jetzt viel Geduld an den Tag gelegt. Wenn jetzt noch einmal ein Versuch gestartet wird, die Mitdiskutanten vorzuführen, sprich den Diskussionsfaden ins Lächerliche zu treiben, bist du raus.
Das ist mein letztes Wort!
Thomas

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Higgs-Mechanismus 25 Aug 2016 17:54 #7902

Hallo Lulu,
danke für den interessanten Link zum Higgsfeld u. -teilchen. Die wichtigste Erkenntnis für mich: Die Wechselwirkung mit dem Higgsfeld erklärt das Phänomen Tragheit der Masse gut. Mit dem gravitativen Wirken bzw. dem Gravitationsfeld hat es wohl nichts zu tun. Das ist wieder eine andere Baustelle.
Wie aber nun das Higgsfeld elementar mit den Elemtarteilchen wechselwirkt, darüber hat sich der Autor auch nicht näher in Metaphern ausgelassen, die mir neu gewesen wären. Die Mathematik dazu ist mir zu kompliziert und über Analogien dazu (Honig etc) scheint es keinen weiteren Zugang zu geben - für mich.
Gut, muss ich so akzeptieren. Die Mathematik dazu scheint keine triviale zu sein :P und die Leute, die sie beherrschen, nötigen mir Respekt ab.
Trotzdem kann ich mir den Scherz nicht verkneifen: Eventuell vll auch nur viel Higgs um nix, zumindest bis dato :lol:
Grüße Josef

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Higgs-Mechanismus 25 Aug 2016 21:02 #7918

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Hallo Josef,

ich denke Du hast bei meinem Beitrag auch die Skepsis herausgelesen, ob der Hype um das Higgs tatsächlich so berechtigt war und ob sich eine allzuintensive Beschäftigung mit dem Higgsmechanismus lohnt.

Einer der Sätze, die sich mir bei meiner Beschäftigung mit Physik am meisten eingeprägt haben, ist der von Einstein zu Heisenberg (aus "Der Teil und das Ganze"): "Erst die Theorie entscheidet darüber, was man beobachten kann."
Lesch und Gaßner sprechen in ihrem Buch von "theoriegetränkten Beobachtungen" .

Was bedeutet das in Bezug auf den Higgs-Mechanismus?
Er wird vom Standardmodell der Teilchenphysik benötigt, damit dieses mathematisch konsistent wird (Stichwort Eichsymmetrie).
Das Higgsfeld als solches ist nur indirekt über das Higgsboson nachweisbar, dieses wiederum nur indirekt aus Zerfallsprozessen am CERN.
Da wird gleich mehrfach über Bande gespielt.
Der entscheidende Punkt ist aber, die Interpretation der Daten als "Nachweis" des Higgsbosons setzt die grundsätzliche Richtigkeit des Standardmodells bereits voraus. Daran glauben die Teilchenphysiker ganz einfach, obwohl das Standardmodell viele Fragen nicht beantworten kann.
Eine habe ich oben bereits genannt: Warum haben die Elementarteilchen gerade die Massen, die sie haben? Der Higgs-Mechanismus erklärt nur, dass sie Masse haben.

Das heißt, sollte das Standardmodell irgendwann durch eine fundamentalere Theorie ersetzt werden, die all diese Fragen beantworten kann ( und das ist doch zu wünschen! ) , dann kann sich herausstellen, dass das Higgsboson ( und damit auch das Higgsfeld ) doch nicht existiert!

Josef Wolferseder schrieb: Hallo Lulu,
danke für den interessanten Link zum Higgsfeld u. -teilchen. Die wichtigste Erkenntnis für mich: Die Wechselwirkung mit dem Higgsfeld erklärt das Phänomen Tragheit der Masse gut. Mit dem gravitativen Wirken bzw. dem Gravitationsfeld hat es wohl nichts zu tun. Das ist wieder eine andere Baustelle.



Das ist doch sehr merkwürdig. Das Higgsfeld gibt dem Standardmodell Konsistenz aber um den Preis, dass die Physik als Ganzes an Konsistenz verliert.
Die Physiker haben sich daran gewöhnt, mit theoretischen Parallelwelten zu arbeiten: Masse in der ART ist offenbar nicht mehr dasselbe wie Masse im Standardmodell der Teilchenphysik.

Gruß,
Lulu

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Higgs-Mechanismus 26 Aug 2016 17:05 #7932

Hallo Lulu,
deinen Beitrag habe ich aufmerksam gelesen.
Ja, das Heisenberg Buch habe ich auch vor vielen Jahren schon gelesen und fand es auch unterhaltsam geschrieben.

Daran glauben die Teilchenphysiker ganz einfach, obwohl das Standardmodell viele Fragen nicht beantworten kann.

Nicht nur das (Hierarchieproblem etc), sondern es birgt ja m.W. auch den Widerspruch in sich, dass die Neutrinos keine Masse haben dürften, dies aber wohl doch der Fall zu sein scheint.

Das heißt, sollte das Standardmodell irgendwann durch eine fundamentalere Theorie ersetzt werden, die all diese Fragen beantworten kann ( und das ist doch zu wünschen! ) , dann kann sich herausstellen, dass das Higgsboson ( und damit auch das Higgsfeld ) doch nicht existiert!


Hm, da spricht du wohl wieder auf den Satz von Einstein an Heisenberg an, wonach die Theorie darüber entscheide, was man beobachten könne.
Mit deiner Formulierung bin ich aber nicht ganz einverstanden. Wenn man am LHC richtig lag, dann hat man mit dem jetzt sog. Higgsboson ein Elementarteilchen beobachtet. Sollte - wie du schreibst - das Standardmodell durch eine umfassendere Theorie ersetzt bzw. erweitert werden, dann wird man dieses Teilchen wohl noch immer messen, aber es wird womöglich anders interpretiert werden, eben im Sinne der neuen und weiter gefassten Theorie.

Das Higgsfeld gibt dem Standardmodell Konsistenz aber um den Preis, dass die Physik als Ganzes an Konsistenz verliert.


Muss man das so deuten im Hinblick auf das Higgs-Feld und auch generell? Ich sehe das anders, aber vielleicht habe ich dich da falsch verstanden.
Solange es nämlich keine allgemein akzeptierte und womöglich sogar verifizierbare Theorie der Quantengravitation gibt, sind wir doch ohnehin auf diese komplementären und zugleich doch auch unvollkommenen Betrachtungsweisen mit ihren offenen Brüchen angewiesen. Und es steht in den Sternen, ob wir jeweils über diese Sichtweise hinauskommen.
Die Physik und wohl jede auf dem Naturalismus beruhende Wissenschaft navigiert nach dem Leitstern eines alternativlosen Reduktionismus, der dazu führt, möglichst viele Puzzleteile zu sammeln, um ein immer schärferes Gesamtbild der Wirklichkeit zu erhalten, ungeachtet seiner noch vorhandenen Brüche und Inkonsistenzen.
Ich glaube von Dr. Gaßner stammt die Metapher mit einer Zeichnung eines Künstlers:
Sie ist noch nicht fertig, aber man kann schon erkennen, dass es keine Kirche mehr wird, sondern das Ganze mit großer Wahrscheinlichkeit auf ein Pferd hinausläuft. Es zeichnet sich auch schon vage ab, dass ein Reiter auf dem Tier sitzt. Ob Mann oder Frau und in welcher Kleidung ist noch sehr ungewiss. Und ob auf den Schultern des Reiters noch ein kleines Kind sitzen wird, darüber lässt sich noch gar nichts sagen, weil hier noch kein einziger möglicher Strich gesetzt ist.
Vor dem Hintergrund stellt sich also schon die Frage, ob durch die Spekulationen bezgl des Higgs-Feldes die Physik inkonsistenter geworden ist - wie du zu insistieren scheinst, wenn ich dich richtig deute - oder der Künstler in seiner Arbeit einfach nur weiter fortgeschritten ist, um in der obigen Analogie zu bleiben.
Robert Lemke, ein älteren Semestern noch bekannter Fernsehmoderator ("Was bin ich", Beruferaten), prägte mal den Spruch:"Leben ist Zeichnen ohne Radiergummi."
Die Naturwissenschaft kann hier jedoch beruhigt aufatmen, denn für sie gilt dieser Spruch Gott sei Dank nicht. Sollte sich also das Higgs-Feld als Fehlannahme erweisen, kann die Theorie korrigiert werden. Freilich kann es auch sein, dass falsche Annahmen erstmal dem weiteren Erkenntnisgewinn im Wege stehen.
Berühmte Beispiele wären die Epizyklen eines Ptolemäus und die Phlogistontheorie in der Chemie. Aber auch sie wurden überwunden. :)

Grüße Josef

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Letzte Änderung: von Josef Wolferseder. Begründung: Passus einfacher und verständlicher formuliert (Notfallmeldung) an den Administrator

Higgs-Mechanismus 26 Aug 2016 21:23 #7943

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Hallo Josef,

Josef Wolferseder schrieb:

Das heißt, sollte das Standardmodell irgendwann durch eine fundamentalere Theorie ersetzt werden, die all diese Fragen beantworten kann ( und das ist doch zu wünschen! ) , dann kann sich herausstellen, dass das Higgsboson ( und damit auch das Higgsfeld ) doch nicht existiert!


Hm, da spricht du wohl wieder auf den Satz von Einstein an Heisenberg an, wonach die Theorie darüber entscheide, was man beobachten könne.
Mit deiner Formulierung bin ich aber nicht ganz einverstanden. Wenn man am LHC richtig lag, dann hat man mit dem jetzt sog. Higgsboson ein Elementarteilchen beobachtet. Sollte - wie du schreibst - das Standardmodell durch eine umfassendere Theorie ersetzt bzw. erweitert werden, dann wird man dieses Teilchen wohl noch immer messen, aber es wird womöglich anders interpretiert werden, eben im Sinne der neuen und weiter gefassten Theorie.


Da bin ich mir nicht sicher. Normalerweise gehen wir davon aus, dass Theorie und Experiment unabhängig voneinander bestehen, und wenn die Theorie revidiert werden muss, dann hat das Experiment immer noch Bestand und kann im Lichte der neuen Theorie interpretiert werden. Genau das scheint mir bei den hochkomplexen Experimenten beim CERN nicht unbedingt der Fall zu sein. Hier stehen Theorie und Experiment doch in viel engerem Zusammenhang und stützen sich gegenseitig. Das fängt schon beim Herausfiltern der "relevanten" Daten aus der bei den Streuexperimenten entstehenden Datenflut an. Ich habe Zweifel, ob sich, falls, wie angenommen, das Standardmodell ersetzt worden sein sollte, aus den gespeicherten Daten noch irgendwas vernünftig herausinterpretieren läßt.

Das Higgsfeld gibt dem Standardmodell Konsistenz aber um den Preis, dass die Physik als Ganzes an Konsistenz verliert.


Muss man das so deuten im Hinblick auf das Higgs-Feld und auch generell? Ich sehe das anders, aber vielleicht habe ich dich da falsch verstanden.
Solange es nämlich keine allgemein akzeptierte und womöglich sogar verifizierbare Theorie der Quantengravitation gibt, sind wir doch ohnehin auf diese komplementären und zugleich doch auch unvollkommenen Betrachtungsweisen mit ihren offenen Brüchen angewiesen. Und es steht in den Sternen, ob wir jeweils über diese Sichtweise hinauskommen.
Die Physik und wohl jede auf dem Naturalismus beruhende Wissenschaft navigiert nach dem Leitstern eines alternativlosen Reduktionismus, der dazu führt, möglichst viele Puzzleteile zu sammeln, um ein immer schärferes Gesamtbild der Wirklichkeit zu erhalten, ungeachtet seiner noch vorhandenen Brüche und Inkonsistenzen.


Natürlich muss man das nicht so deuten. Aber meine Wahrnehmung ist die, dass die Brüche größer werden und das Gesamtbild immer unschärfer. Was nützen mir möglichst viele Puzzleteile, wenn die sich auf keine Weise mehr zusammensetzen lasssen?

Gruß,
Lulu

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Higgs-Mechanismus 26 Aug 2016 22:51 #7953

Hallo Lulu

Ich habe Zweifel, ob sich, falls, wie angenommen, das Standardmodell ersetzt worden sein sollte, aus den gespeicherten Daten noch irgendwas vernünftig herausinterpretieren läßt.

Das würde aber dann im Umkehrschluß bedeuten, dass man jetzt alles mögliche hineininterpretieren kann. Ist das dann noch seriöse Wissenschaft? Ich weiß es nicht und kann es nicht beurteilen, weil ich da als nur interessierte Laie nicht die nötige Einsicht habe. Wenn es so ist, wie du vermutest, müssten doch die Stimmen aus dem Lager der weltweit führenden Profis kritischer ausfallen, oder nicht?

Grüße Josef

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Higgs-Mechanismus 27 Aug 2016 08:21 #7976

Lulu, ich staune.

Wie geht das? Kann man sich mit Wikiwissen hinstellen und profunde Aussagen zur Elementarteilchenphysik machen? Kann man so der Situation dieses Fachgebiets gerecht werden?
Ich stelle mir vor, Lulu nimmt an einer Podiumsdiskussion teil und treibt die führenden Köpfe der Elementarteilchenphysik in die Enge.

Wenn ich die Argumente nicht wägen kann, muss ich mir die Leute dahinter anschauen. Deswegen mein Interesse, Lulu, woher Deine Qualifikation kommt. Es ist einfach genial, wie du - soviel weiss man schon- als Nichtphysiker die Fähigkeit besitzt, über die Situation zu urteilen, in denen sich physikalische Fachgebiete befinden. Unabhängig davon, um welches Gebiet es sich handelt. Nachdem du das Notwendige zur Situation der Kosmologie gesagt hast, nimmst du dir jetzt en passant die Hochenergiephysik vor?

Wie gesagt. Ich habe keine Ahnung, weil ich mich immer noch an den Friedmann Weltmodellen und der Inflation abarbeite. Deswegen bin ich ja so fasziniert, wie du scheinbar mit Leichtigkeit die schwierigsten Sachverhalte abfrühstückst. Chapeau!

Leicht beieinander wohnen die Gedanken. Doch hart im Raume stoßen sich die Sachen. Schiller, Wallenstein

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Letzte Änderung: von Denobio. Begründung: Korrektur der Autokorrektur (Notfallmeldung) an den Administrator

Higgs-Mechanismus 27 Aug 2016 09:51 #7979

Lulu schrieb: ich denke Du hast bei meinem Beitrag auch die Skepsis herausgelesen, ob der Hype um das Higgs tatsächlich so berechtigt war und ob sich eine allzuintensive Beschäftigung mit dem Higgsmechanismus lohnt.


Was meint das Forum: Hat die Physik jemals einen richtigen Rückschlag hinnehmen müssen, in der Form, dass etwas, das einmal weitgehender Konsens in der Wissenschaft war, zurückgenommen werden mußte?

Grüße Denobio

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Higgs-Mechanismus 27 Aug 2016 11:59 #7986

Denobio,

wie wäre es mit den Epizyklen des Ptolemäus, generell dem geozentrischen Weltbild?
Und dann später:
Im 17. Jhd. galt das gemischte geo-heliozentrische Weltbild von Tycho Brahe als absolut plausibel. Es konnte die neuen Beobachtungen am Himmel erklären, musste keine Kraft postulieren, die die Erde um die Sonne trieb (die Himmelskörper galten als immateriell) und auch das Fehlen der Parallaxen wurde so erklärt, die im heliozentrischen Weltbild beobachtbar sein müssten (man konnte sich nicht vorstellen, dass die Sterne so weit weg sind, dass die Parallaxen mit den damaligen Methoden nicht beobachtbar waren).
Erst Newton und seine Erkenntnisse über Kräfte und Schwerkraft haben diese Vorstellung in die Tonne der Wissenschaftsgeschichte getreten. Davor hatte es noch schier alle Trümpfe in der Hand, eben aus Sicht des 17. Jhd. Und meines Wissens konnte die erste Parallaxe erst zu Beginn des 19. Jhd. gemessen werden. Es gab dazu mal einen guten Artikel in Spektrum d. Wissenschaft. Ja, erst im 19. Jhd. konnte das damals schon nicht mehr angezweifelte heliozentrische Weltbild wirklich erst eindeutig mit Messungen verifiziert werden. Leider weiß ich die Details nicht mehr im einzelnen.

In der Chemie hat die Phlogistontheorie auch einige Zeit den Weg zur besseren Erkenntnis versperrt.

Ich weiß nicht, ob du das natürlich gelten lässt, oder eher darauf verweist, dass damals noch keine streng exakte Wissenschaft im heutigen Sinne betrieben wurde. Damit würde man aber den Alten wohl Unrecht tun. Vielleicht sieht "man", wer immer das in fernerer Zukunft sein wird, unsere Erkenntnisse auch künftig in einem anderen Lichte .....und "lächelt" milde. Ich verweise auf meinen zugegeben etwas aufreißerischen Spruch unten in der Fußnote. :cheer:

Grüße Cyborg

Das größte Glück und den tiefsten Sinn erfahren wir, wenn unser Sehnen, Suchen und Finden in einem einzigen Augenblick zeitgleich präsent sind. Der nächste Augenblick ist dann nur noch schnödes Haben. (Cyborg, am Innufer, 14. April 2018)

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Higgs-Mechanismus 27 Aug 2016 14:06 #7990

@ Cyborg

ich möchte da natürlich nicht mit der Aristotelischen Physik anfangen.
Aber so ab dem 18. Jahrhundert als sich langsamen eine physikalische Community herausbildete, vor der man bestehen mußte, bevor es in den als verbindlich geltenden Kanon der Physik aufgenommen wurde.
Vielleicht betrachten wir die Zeit ab den Anfängen der theoretischen Mechanik (z.B. Lagrange). Ab dieser Zeit weiß ich keine Theorie, die Konsens war und wieder zurückgenommen werden musste (höchsten erweitert, wie wir alle wissen.)

Stell dir vor, es gibt den Nobelpreis und hinterher stellt sich heraus, es war alles Humbug. Ist so eine Situation vorstellbar, oder vielmehr wahrscheinlich?
Grüße Denobio

Übrigens: a la bonheur, deine Bemerkungen zu dem Amerikanischen Buch im anderen Thread.

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Higgs-Mechanismus 27 Aug 2016 14:27 #7993

Ja, Denobio, mit dieser Antwort von dir habe ich fast gerechnet.
Sicher, so von der Hand zu weisen ist dieser Standpunkt nicht. Aber ob wir sicher sein können, ob nicht doch mal etwas auf völlige neue Beine gestellt werden muss, das ist eine spannende Frage.
Du wirst wohl schon Recht haben: Eher wird es so sein, dass im Neuen das Alte aufgehen wird, also eine Erweiterung finden wird. Also ähnlich der Newtonschen Mechanik, die als Grenzfall der relativistischen gelten kann und z.B. die Periheldrehung des Merkur nicht vollständig erklären kann.
Erinnern möchte ich aber schon daran - die meisten hier werden es wissen - dass man nicht wagte, Einstein für sein SRT und ART den Normalpreis 1921 zu geben. Man schob den photoelektrischen Effekt als Begründung vor als Angst vor der Blamage, falls sich dann doch noch die Relativitätstheorie als Flop erweisen sollte. Die Front gegen Einstein war mächtig, in den 1930er Jahren dann auch noch politisch motiviert (1931 erschien "100 Autoren gegen Einstein", darunter Größen wie der Nobelpreisträger Philipp Lenard).

Grüße Cyborg

Das größte Glück und den tiefsten Sinn erfahren wir, wenn unser Sehnen, Suchen und Finden in einem einzigen Augenblick zeitgleich präsent sind. Der nächste Augenblick ist dann nur noch schnödes Haben. (Cyborg, am Innufer, 14. April 2018)

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Higgs-Mechanismus 27 Aug 2016 14:47 #7995

Ja alles richtig. Konsens ist dann erzielt, wenn die Theorie nicht mehr umstritten ist. Bei Einstein hat das lange gedauert. Die Gründe kann man nachvollziehen.
Konkret: Ist der Higgs Mechanismus noch umstritten? Wenn ja wäre der Nobelpreis zu früh gekommen.

Abgesehen von Higgs geht es mir aber schon um die grundsätzliche Frage. Aus meiner Sicht hat sich die Physik seit 200 Jahren ziemlich geradlinig entwickelt.

Leicht beieinander wohnen die Gedanken. Doch hart im Raume stoßen sich die Sachen. Schiller, Wallenstein

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Higgs-Mechanismus 27 Aug 2016 16:51 #8000

Lulu schrieb:

Natürlich muss man das nicht so deuten. Aber meine Wahrnehmung ist die, dass die Brüche größer werden und das Gesamtbild immer unschärfer. Was nützen mir möglichst viele Puzzleteile, wenn die sich auf keine Weise mehr zusammensetzen lasssen?


Vielleicht ist die Welt, der Kosmos, das Leben oder das Bewusstsein auch wirklich zu komplex, um sie mit Wissenschaft konsistent beschreiben zu können, wer weiß.

Noch eine kleine philosophische Betrachtung dazu, weil es nichts mit Higgs zu tun hat, off-topic:
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Grüße Cyborg

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Higgs-Mechanismus 27 Aug 2016 19:31 #8002

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Hallo Denobio,

Es gibt Wissensgebiete, da teile ich deinen offensichtlichen Standpunkt, dass nur ausgewiesene Experten sich eine Meinung zu bestimmten Fragen erlauben können und sollten. Zum Beispiel wenn es um Herzchirurgie geht und ich irgendwo auf dem OP-Tisch lande, möchte ich auch an jemanden geraten, der das ordentlich gelernt hat und womöglich sogar eine Koryphäe auf seinem Gebiet ist. Und ich werde ganz bestimmt keine Diskussion mit ihm darüber beginnen, ob die von ihm beabsichtigte Operationsmethode auch die in meinem Fall einzig richtige ist.

Bei Teilchenphysik und Kosmologie sehe ich das etwas anders. Ich sehe sie nicht mal als zwei verschiedene Bereiche der Physik, sondern nur als einen, den man vielleicht besser als Fundamentalphysik bezeichnen sollte. Der Gegenstand ist derselbe, nur die Beobachtungsinstrumente unterscheiden sich, hier die Beschleuniger, da die Teleskope. Die großen offenen Fragen, die es gibt, werden sich wohl nur gemeinsam beantworten lassen.

Da geht es um unser aller Welt- und damit Selbstverständnis. Früher haben die Hohen Priester, welcher Religion auch immer, den Anspruch erhoben, allein die Welt erklären zu können, und wer nicht die entsprechenden Höheren Weihen erhalten hatte, der musste einfach glauben.
Hältst Du es tatsächlich für angebracht, diesen Alleinerklärungsanspruch der Welt nun den Experten in Teilchenphysik und Kosmologie zuzubilligen und der Rest muss wieder ganz fest glauben, was die einem so erzählen? Da die Hirten, hier die Schafe. Wieviel Schaf willst Du sein?

Dagegen halte ich es für berechtigt, dass sich jeder auf seinem jeweiligen mathematisch-naturwissenschaftlichen Niveau seine eigenen Gedanken macht – und ich denke, meines ist nicht das schlechteste.
Da Du beharrlich nach meiner Qualifikation fragst: Ich habe ursprünglich Biologie studiert (in den Achtzigern). Damals hatte ich auch den Gerthsen und daneben den Berkeley Physik Kurs. Der grüne Band aus der Reihe war mein Einstieg in die Quantenphysik. Für einen Nebenfächler mehr als genug, für ein wirkliches Verständnis viel zu wenig. Um Biologie wirklich zu verstehen braucht man gründliche Chemiekenntnisse, für die Chemie wiederum die Quantenmechanik und für die ganz viel Mathematik. Und wenn man es wirklich verstehen will, dann macht man sich halt die Mühe, seine Kenntnisse entsprechend immer weiter auszuweiten und zu vertiefen.
Damit habe ich bis heute nicht aufgehört und lernen, nachdenken und „grübeln“ macht mir immer noch Spaß.

Die Zeit dafür ist allerdings beschränkt und man muss sich entscheiden, wo es einem am sinnvollsten erscheint, diese zu investieren. Ich habe hier meine Gründe dargelegt, warum es mir beim Higgs-Mechanismus nicht sinnvoll erscheint. Gegenüber der Art von Physik, wie sie am CERN betrieben wird, hatte ich schon immer wegen ihrer grundsätzlichen Nichtnachvollziehbarkeit eine gehörige Portion Skepsis. Da hast Du nur die Wahl, zu glauben oder nicht zu glauben.
Ende letzten Jahres hatte man dort wieder einmal einen „Messbuckel“ entdeckt. Irgendeinen „Messbuckel“ entdeckt man immer und der wird dann als irgendwas interpretiert. Es hat bis Anfang August gedauert, bis das CERN offiziell einräumte, dass es sich nur um eine statistische Fluktuation gehandelt habe. In der Zwischenzeit waren aber schon rund 500 „hochwissenschaftliche“ Erklärungen zu dem „Messbuckel“ erschienen. Unter anderem glaubten Physiker hier schon einen „Cousin“ des Higgs-Bosons entdeckt zu haben. Meine schon vorher bestehenden Zweifel, wie es um den „Nachweis“ des Higgs-Bosons selbst bestellt ist, sind dadurch jedenfalls nicht geringer geworden.

Nehmen wir als ein anderes Beispiel die Stringtheorie. Die beansprucht seit Jahrzehnten, der Königsweg zur Vereinheitlichung der Physik zu sein, hat aber noch nie eine Vorhersage zustande gebracht, die einer echten experimentellen Überprüfung zugänglich gewesen wäre. Muss man Deiner Ansicht nach erst Jahrzehnte seines Lebens mit Stringtheorie verbracht haben und zu einem anerkannten Experten geworden sein, ehe man zu der Ansicht gelangen darf, dass man hier wohl eher wertvolle Lebenszeit verschwendet?

Ich denke, unsereins darf nicht nur kritisch gegenüber Kosmologen und Teilchenphysikern sein, er sollte es auch, schon allein um die Konformitätszwänge innerhalb der entsprechenden communities ein wenig zu kompensieren. Und natürlich geht es da nicht allein um die Suche nach Wahrheit und Erkenntnis, sondern auch um Forschungsgelder und Karrierechancen. Alles, was mit dem Siegel „Standardmodell“ versehen ist, ist ja gewissermaßen sakrosankt. Wie schätzt Du beispielsweise die Karrierechancen eines jungen Astrophysikers ein, der auf die Gretchenfrage: „Nun sag, wie hast du’s mit der Inflation? Du bist ein herzlich guter Mann, allein ich glaub, du hältst nicht viel davon.“ mit Faust antworten würde: „Die Botschaft hör ich wohl, allein mir fehlt der Glaube.“ Und „Will niemand sein Gefühl und seine Kirche rauben.“ Unsereins kann sich das erlauben!

Ich bin halt ein notorischer Skeptiker und hab nicht den wahren kosmologischen Glauben so wie Du. Um alles, was nicht wirklich nachvollziehbar ist oder keine harten Vorhersagen macht, die eine experimentelle Überprüfung ermöglichen, mach ich einen großen Bogen. Darum beschäftige ich mich nicht intensiv mit Inflation, Higgsfeld, Stringtheorie & Co, sondern beschränk mich darauf, über die eine Frage nachzudenken, nämlich wie Gravitation und Quantenmechanik zusammenhängen. Damit ist mein Zeitbudget für Physik auch schon erschöpft.

Gruß,
Lulu
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Higgs-Mechanismus 28 Aug 2016 12:43 #8009

Hallo Lulu,
herzlichen Dank für Deine lange und sehr qualifizierte Antwort. Ich bin beeindruckt, kann einiges nachvollziehen, habe aber zu manchem eine andere Meinung. Meine Neugier auf deine Person ist ebenfalls so weit gestillt, dass ich dir mit diesbezüglichen Nachfragen nicht mehr zu nahe treten werde.
Beste Grüße Denobio

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Higgs-Mechanismus 28 Aug 2016 17:28 #8012

Hallo Lulu,

Ende letzten Jahres hatte man dort wieder einmal einen „Messbuckel“ entdeckt. Irgendeinen „Messbuckel“ entdeckt man immer und der wird dann als irgendwas interpretiert.

Herrliche Formulierung! Das Standardmodell und die ganze Hochenergiephysik ist eine Beschreibung von "Messbuckeln". Aber du wirst wohl schon Recht haben. Wieder muss ich an Kant denken, der schmunzeln würde und sagen: "Im Grunde wisst ihr immer noch über das DING AN SICH nichts."
Welche Aussage eines Forschers in Cern würde nun eher zutreffen: "Ich weiß, dass ich nichts weiß", oder vielleicht sogar, "Ich weiß nicht, ob ich etwas weiß" ?
(Kleine Parodie, bitte nicht zu ernst nehmen!! )

PS: Auch ich habe deine ausführliche und ehrliche Stellungnahme mit Interesse gelesen. Chapeau!

Grüße Cyborg

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Higgs-Mechanismus 30 Aug 2016 02:52 #8036

Hallo Cyborg,

Cyborg schrieb: Denobio,
wie wäre es mit den Epizyklen des Ptolemäus, generell dem geozentrischen Weltbild?

Hier muss ich dich korrigieren. Mit Epizyklen lassen sich die Planetenbahnen prinzipiell fast beliebig genau beschreiben. (Abgesehen von den Einflüssen der ART vielleicht) Das liegt an der Mathematik die dahinter steckt, die die Planetenbahnen durch Fourierreihen beschreibt.
In diesem Sinne kann man die Epizyklentheorie durchaus als richtig bezeichnen.

Gleichzeitig zeigt dies das ein durch Beobachtung gut zu bestätigendes mathematisches Modell die Wissenschaft in eine Sackgasse zu führen in der Lage ist.

Gruß
Merilix

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