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THEMA: Higgs-Feld und Graviton

Higgs-Feld und Graviton 10 Mär 2017 17:30 #12598

Hallo Urknall-Forum!
Erklärt das Higgs-Feld nicht auch die Gravitation?
Bei der durch Raumzeit-Verformung im Bereich von Massen hervorgerufenen Fallbeschleunigung tritt im Higgs-Feld eine Massenträgheitskraft auf.
Oder anders formuliert:
Die Beschleunigung durch Gravitation (sprich: die Fallbeschleunigung) ist äquivalent zu jeder anderen Beschleunigung. Die Massenträgheit wird hervorgerufen durch die Wechselwirkung von beschleunigten Teilchen im Higgs-Feld. Ob diese Beschleunigung von einer Raumzeitkrümmung hervorgerufen wird oder von einer anderen Art der Beschleunigung (Verbrennungsmotor, Raketenantrieb, was auch immer) ist dem Higgs-Feld vermutlich ziemlich egal.

Wozu benötigt man im Standardmodell der Quantenmechanik jetzt noch das bislang unentdeckte Graviton? Welche Wechselwirkungen sind denn jetzt noch ungeklärt? Und vor allem: warum sind die Wechselwirkung der Gravitation noch ungeklärt?

Vielen Dank im Voraus für Eure Antworten!
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Higgs-Feld und Graviton 10 Mär 2017 21:13 #12605

hi
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Higgs-Feld und Graviton 10 Mär 2017 22:07 #12607

Gibt es das Higgs-Feld heute noch oder nicht? Harald Lesch sagt nein. Andere sagen ja. Was denn nun?

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

Higgs-Feld und Graviton 10 Mär 2017 23:58 #12609

Na wenn es das Teilchen noch gibt, dann wird es vermutlich das dazugehörige Feld auch noch geben.
Die Elementarteilchen haben jedenfalls immer noch Masse.

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Higgs-Feld und Graviton 11 Mär 2017 13:21 #12619

Michael D. schrieb: Gibt es das Higgs-Feld heute noch oder nicht? Harald Lesch sagt nein. Andere sagen ja. Was denn nun?

Also... bis ins letzte Detail ist mir das auch nicht 100% klar, aber 90% krieg ich IMHO zusammen...

Ist schon ein paar Jahre her, da war ich bei einer Veranstaltung im Albert-Einstein-Institut hier in Hannover und da war das Standardmodell der Materie das Thema und das beinhaltet auch das Higgs-Teilchen. Falls mich da meine Erinnerung trügt, bitte ich da um Nachsicht, bzw. Korrektur von dem folgendem.

Zuerst mal die Antworten auf die bisherigen Fragen:
Nein, das Higgsteilchen erklärt nicht die Gravitation.
Ja, das Higgsfeld gibt es heute noch.

Das reale Higgs-Teilchen gibt es heute nicht mehr, aber sehr wohl das virtuelle.

Ich hör schon jetzt Eure Gedanken: "Was ist das für ein blödsinniger Satz?" :P
Und um den Blödsinn zu klären legen wir das Higgs mal einen Moment beiseite und wenden uns einem alltäglichen Ding zu, dem Magneten.

(Wie das Magnetfeld in dem Ding entsteht möchte ich hier nicht erläutern, das ist so kompliziert, das man an einigen Schulen vor Jahren beschlossen hat das Magnetfeld sogar aus dem Unterricht zu nehmen, weil man es den Schülern nicht wirklich verständlich vermitteln kann. Aber dann hat man gemerkt das die Frage nach dem Magneten irgendwann gestellt wird und nun wird er wieder unterrichtet. Das weiß ich von einem meiner Bekannten.)

Jeder Magnet erzeugt ein Magnetfeld mit Nord und Südpol. Und hat man 2 Magneten ziehen die sich an, bzw. stoßen sich ab. Soweit so klar... denkt man. Aber wie machen die das?

Die sich abstoßenden Magneten berühren sich nicht und egal ob wir z.B. Papier oder andere Materie dazwischen stecken wirkt doch auf magische Weise eine Kraft die man spüren kann wenn man die Dinger in die Hand nimmt.

Damit wir dem auf die Spur kommen müssen wir nochmals abstrahieren und uns vorstellen das 2 Personen in 2 Booten sich auf einem Teich befinden und sich nicht bewegen, kein Wind, keine Wellen. Wenn sich die beiden nun einen Ball zuwerfen, dann stößt sich die erste Person an dem Ball ab und bewegt sich mit der halben Kraft die sie insgesamt auf den Ball ausgeübt hat von dem Ball weg. Die andere halbe Kraft nimmt der Ball auf und fliegt in Richtung der 2ten Person. Diese fängt den Ball und nimmt dabei die Kraft vom Ball auf und als Resultat bewegt auch sie sich von der ersten Person weg.

Der Vergleich hinkt in sofern das bei diesem Bild nur eine abstoßende Kraft möglich ist, ein Magnet kann sich aber auch anziehen. Aber das ist nicht der entscheidende Punkt.

Das Standardmodell besagt das eine Kraft von Teilchen übertragen wird und zwar von virtuellen Teilchen . In dem Fall der Magneten ist es die elektromagnetische Kraft und die dazugehörigen Austauschteilchen sind die (virtuellen) Photonen.

Wären es reale Photonen, dann würden es auch ab und an passieren das diese gestreut werden, d.h. wir würden ein Licht zwischen den Magneten sehen.
Diese virtuellen Photonen werden durch die Initialkraft erzeugt, übertragen die Kraft und verschwinden wieder bevor man sie messen oder sehen kann.

Damit können wir wieder zum Higgs zurückkommen und klären was es damit auf sich hat. Wer es genauer wissen möchte darf an dieser Stelle hierin abbiegen:
scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2012...im-schnelldurchgang/

Ich werde jetzt mal ein bißchen schwammig und erkläre das mit meinen Worten:

Das virtuelle Higgsteilchen wechselwirkt mit der Materie und dem Higgsfeld und verleiht Ihr die träge Masse:
Wenn ich im Auto sitze und an der Ampel halte, spüre ich das Higgsfeld nicht.
Beschleunige ich, dann spüre ich wie ich am Higgsfeld ziehe.
Habe ich meine Reisegeschwindigkeit erreicht, spüre ich das Higgsfeld nicht.
Bremse ich vor der nächsten Ampel, dann spüre ich wie mich das Higgsfeld weiter ziehen will.

Wer es besser weiß kann mir das jetzt gerne um die Ohren hauen, besser kann ich es nicht erklären. :oops:
Diese Beschreibung ist zwar Masse aber ganz offensichtlich keine Gravitation, keine schwere Masse.

Das Standardmodell der Materie erklärt die Gravitation nicht, hat aber schon mal für eine Erklärung einen Platz für ein Austauschteilchen reserviert: Das Graviton. Dieses müsste dann zwischen der Materie und dem Gravitationsfeld (dem Raum?) die Kraft vermitteln.

Andreas.

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Higgs-Feld und Graviton 11 Mär 2017 14:45 #12624

Vielen Dank für den schnellen Antworten!
In der von Seb110 verlinkten Diskussion von 2013 wird leider Quantenmechanik und allgemeine Relativitätstheorie munter durcheinander gewürfelt. Das bringt nur leider keine sinnvollen Antworten hervor :-(
Wenn man von Graviton und Higgs spricht, bewegen wir uns in der Quantenwelt, aber nicht im Modell der allg. Relativität.
Wenn jemand eine quantenmechanisch begründete Antwort hat, warum im Standardmodell das Graviton fehlt, bzw. welches Phänomen NICHT durch das Higgs aber sehr wohl durch das Graviton erklärt werden kann, würde ich mich freuen. Gerne auch mit Formeln, wenn es der Erklärung dienlich ist.

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Higgs-Feld und Graviton 11 Mär 2017 18:53 #12629

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Diese Fragestellungen hatten wir hier schon. Ich verlinke unten auf die Threads.
Ich habe darin auch meine Not geschildert, warum ich letztlich die Äquivalenz der trägen und schweren Masse nicht verstehe (siehe meine Überlegungen in Beitrag 10554 im ersten Link).
Auch konnte mir noch niemand wirklich den Higgs-Mechanismus schildern. Das sog. Higgs-Boson entsteht durch Selbstwechselwirkung des Higgs-Feldes. Es ist angeblich nicht an dem Mechanismus beteiligt, der den Fermionen und auch einigen Eichbosonen die Masse verleiht.

www.urknall-weltall-leben.de/urknall-wel...urch-higgsfeld#10554


www.urknall-weltall-leben.de/urknall-wel...us?limitstart=0#3628

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-Feld und Graviton 12 Mär 2017 08:00 #12634

Cyborg schrieb: Auch konnte mir noch niemand wirklich den Higgs-Mechanismus schildern.

Steht in dem Blog drin den ich oben verlinkt habe:

Statt einfach mit einer Masse m von A nach B zu fliegen, fliegen alle Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit, aber immer im Zickzack. Immer wenn sie von einem Zick zu einem Zack wechseln, dann geschieht das durch Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld. Dabei wechseln sie jedes Mal ihre Helizität.

Wie groß die Masse eines Teilchens ist, hängt jetzt davon ab, wie stark es mit dem Higgs-Feld wechselwirkt. Die Masse wird also einfach uminterpretiert, nämlich als Kopplung an ein überall vorhandenes Feld. Schwere Teilchen wie zum Beispiel top-Quarks koppeln also sehr stark an das Higgs-Feld, leichte Teilchen wie ein Neutrino (die ja vermutlich eine sehr kleine Masse haben) nur sehr schwach, masselose Teilchen wie Photonen gar nicht.


Soweit so einfach, aber dann kommt es dicke:

Mathematisch ist das ziemlich simpel: In der Lagrangedichte haben Masseterme die (vereinfachte, ich spare mir hier den ganzen Index-Spinoren-Sonstwas-Müll) Form m2φ2, Wechselwirkungsterme die Form g φ H φ – dabei ist φ das betrachtete Teilchen und H das Higgsfeld. g ist die Kopplung zwischen Higgsfeld und dem Feld φ. Ihr seht, dass die Uminterpretation mathematisch gar kein Problem ist.

Und da liegt das Problem: Viele Physiker ergehen sich so sehr in Ihrer Mathematik das Sie diese nur noch mit Mathematik erklären können. Und dabei stützen Sie sich auf eine Schlussfolgerung einer Schlussfolgerung einer Schlussfolgerung...

Wenn man Ihnen dann mal auf den Zahn fühlt und eine quergedachte Frage stellt: Rums, fallen Sie auf die Nase. Hab ich sogar schon bei Professoren mehrfach erlebt: "ja, stimmt was sie sagen" und dann kommt nur noch Achselzucken, siehe Neutronenstern . In der Regel hört man an diesen Stellen nur wiedergekäutes.

Da liegt das Problem unserer Zeit: Die "High-End-Physik" ist soweit weg, das Sie schon (fast) nicht mehr vermittelbar ist. Nur ganz wenige Menschen, die sich in diesen Regionen bewegen, besitzen noch die Fähigkeit einen Schritt zurück zu treten, wie ein normaler Mensch zu denken und einen verständlichen Satz von sich zu geben. Wenn man das weiß, dann kann man erst ermessen was H. Gaßner hier eigentlich leistet, Hut ab mit Verbeugung.

Ich bemühe mich seit vielen Jahren diesen Leuten auf den Keks zu gehen und Ihnen die Rosinen aus der Nase zu ziehen... anstrengendes Geschäft, aber es lohnt sich. :)

Andreas.

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Higgs-Feld und Graviton 12 Mär 2017 10:10 #12635

Hallo Andreas,

wie kommst du denn zu dieser Physikerschelte? Haben sie dir etwas zu Leide getan? Wäre es nicht besser, sich eingehender mit den Naturwissenschaften zu beschäftigen, als darüber verschnupft zu sein, wenn du nicht das zu hören bekommst, was du gerade hören möchtest.
Dein Querverweis auf den Neutronenstern ist unglücklich, denn ich hab dort genau das gesagt, was für ein Laienpublikum aus meiner Sicht verständlich erschien.
Ich hoffe, dass es mir dort gelungen ist, zu erklären, dass die Physik von Neutronensternen nichts mehr mit Atomphysik zu tun hat, sondern mit Plasmaphysik, Kernphysik und der ART.
Wo also liegt das Problem? Und warum gibst du dich so erzürnt?
Grüße
Thomas

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Higgs-Feld und Graviton 12 Mär 2017 10:38 #12636

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Hab ich nur ein Problem damit das ich die Quantenwelt einigermaßen begreife, nur weil ich dem versuch nicht unternehme diese auf unser Maßstab zur übertragen?.... kein plan wie ich es noch beschreiben soll, es ist eine Physik mit anderen Wechselwirkung-abständen ; Gewicht und auch der Zeit wo bei der Actions Ausbreitung benötigt wird. Und jetzt möchte man da das ein Physiker etwas aus dieser Welt erzählt, ohne missverstanden zu werden. Wie möchtest du da vorgehen? Ich stehe auch nicht auf irgend welche Farbige Metapher, Bei Neutronenstern gibt es einfach kein Platz mehr für Elektronen da alles Ionisiert, und es bringt noch mehr durcheinander Warts ab, ahh na ich erwähnte es schon das es als ein Atomkern mit 10Km Neutraler Kernmaterie betrachtet werden kann, wie abstrakt möchte man es denn nun noch haben? :D

Was Higgs angeht ist etwa selbe, bis zur einem gewissen grad kann ich da auch folgen, aber wenn es dann an diese MSSM geht und die Super Sachen. Wird es auch für mich stellenweise kauderwelsch, da man automatisch sich an diese meterlangen Strippen dran hängt ohne es zu merken bei dem versuch etwas zu verstehen, das passiert nicht bewusst, jedoch hat dort nix zu suchen.

Nehmen wir es ihnen nicht übel, das es nicht leicht ist, aus einer sehr Wabernden und Wellenartigen Welt etwas zu erzählen was es einigermaßen darstellt, was man da so feststellt. Und dazu auch noch kaum Mittel besitzen um es zu veranschaulichen, was man nicht sehen kann.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
**Der Friedrich**

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Higgs-Feld und Graviton 12 Mär 2017 11:05 #12637

Thomas schrieb: Wo also liegt das Problem? Und warum gibst du dich so erzürnt?

Aus Erfahrung, ich bin schon so oft abgebügelt worden... immer nach dem Motto: "Bis hierhin erklär ich Dir was und alles weitere nicht, dafür bist Du zu doof, das verstehst Du eh nicht."

Wenn man als Laie irgendwo hinkommt und unbequeme Fragen stellt wird man manchmal sogar zurück gefragt welche Reputation man denn aufweisen könnte... und darauf antworte ich generell: Ich bin ein denkender Mensch.

Manche haben dann wenigstens die Größe und sagen mir die Antwort (wenn Sie sie denn wissen), die oft verworren und für mich unverständlich ist, aber das spielt keine Rolle. Ich hab dann zumindest den nächsten Strohhalm an dem ich mich weiter hangeln kann.

BTW, falls Du ein gutes Lehrbuch über Kernphysik oder QCD empfehlen kannst... ich würde mich freuen.

Ich habe ganz bewusst erst mal auf ein paar andere Fragen hier geantwortet bevor ich nach dem Neutronenstern gefragt habe, um zu zeigen das auch ich als Laie nicht ganz auf den Kopf gefallen bin... denke ich doch mal, oder? :huh:

Falls das nicht klar wurde: Mein Wissen umfasst mehr als ich bisher hier geschrieben habe, aber eigenes Wissen verständlich zu vermitteln ist schwierig. Und ich versuche immer das was ich weiß so auszudrücken das es auch jemand versteht der sich gerade eben zum ersten Mal damit beschäftigt. Das hört sich dann logischer Weise laienhaft an.

So, ich glaub die Sache ist klar, mein Querverweis auf den Neutronenstern hat ja gefruchtet, ich freue mich auf Deine nächste Antwort in dem anderen Thread. ;)

Und damit es nicht ganz offtopic ist, noch ein bißchen zum Thema:

Mein Bild mit dem Auto an der Ampel ist ein wenig undeutlich, das Ich das im Auto sitzt, ist physikalisch gesehen das Teilchen. Und Teilchen sind nie in Ruhe, die Bewegen sich letztendlich immer.

Naja, ist ja auch ein schwieriges Thema, hier ist noch eine andere Erklärung dazu, aber ob die besser ist...


Ich sag mal: Nimmt man alles zusammen, dann kann man sich ein gutes Bild davon machen was sich die Physiker sich dabei gedacht haben.

In diesem Sinne, man liest sich. :cheer:

Andreas.

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Higgs-Feld und Graviton 12 Mär 2017 11:16 #12638

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....ah so, eine Untersuchung ist das :D dann freue ich mich auch drauf.

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