"Higgs-Teilchen" für Ladung

Bujumbura · Gast

Hallo,

Ich habe eine Frage die ich kurz einleiten möchte:
Das Standartmodell sieht ja das Higgs-Boson als das Teilchen vor, dass den anderen Teilchen (mithilfe des Higgs-Felds etc...) ihre Masse verleiht, richtig?

Warum sieht das Standartmodell kein Teilchen vor, welches den anderen Teilchen die Ladung oder der Spin zuschreibt?

Vielen Dank schonmal

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Weil die jeweiligen mathematischen Strukturen für Masse, Ladung und Spin völlig unterschiedlich sind.

Bujumbura · Gast

Was sind denn diese mathematischen Strukturen? Oder hast du zumindest eine Quelle wo ich das nachlesen kann?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Wenn du wirklich an den mathematischen Strukturen interessiert bist, dann musst du jede Menge Mathematik und letztlich auch Quantenfeldtheorie lernen.

Ich geb' dir zunächst mal einen Überblick, zu den du bei Wikipedia nachlesen kannst (wenn möglich in de englischen, die ist zumeist besser).

Der Ausgangspunkt einer Quantenfeldtheorie ist die Lagrangedichte. Um den Spin zu verstehen, schaust du dir am besten mal die der Dirac-Gleichung an. Ein Dirac-Spinor ist ein vierkomponentiges Feld; er trägt die Spin-1/2-Information. Als nächstes schaust du dir die Quantenelektrodynamik an.

https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenelektrodynamik

Dort tritt neben den Dirac-Feld für Elektron und Positron noch das elektronagnetische Feld für das Photon auf. Es hat eine mathematisch völlig anders geartete Struktur und liefert Spin 1. Der Spin eines Teilchens wird also dadurch festgelegt, dass man ein geeignetes Objekt zu seiner Beschreibung verwendet.

Die Masse von elementaren Teilchen wird üblicherweise durch einen Massenterm beschrieben. Den für Elektron und Positron findest du wieder in der Lagrangedichte der o.g. QED; er enthält einfach die Masse m. Für die Photonen ist kein Massenterm enthalten, d.h. die bleiben masselos. Im Falle des Higgsfeldes resultiert der Massenterm aus der Wechsekwirkung mit einem anderen Feld.

Die Ladung von elementaren Teilchen wird durch Terme beschrieben, die eine Kopplungskonstante tragen. In der Lagrangedichte der QED ist dies die Elementarladung e.

[Man könnte tatsächlich Kopplungen an andere Felder einführen, die dann soetwas wie Kopplungskonstanten beschreiben. Soetwas passiert in der Stringtheorie.]

Bujumbura · Gast

Alles klar. Vielen Dank erstmal. Ich werde mich mal ein bisschen einlesen smile