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Higgs Feld - Higgs Boson
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Gustav123
Gast





Beitrag Gustav123 Verfasst am: 06. Jul 2012 10:55    Titel: Higgs Feld - Higgs Boson Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo.

Ich wollte mal fragen, ob mir jemand verständlich den Higgs-Mechanismus erklären kann (ohne Cocktailparty-Erklärung). ;-)

Meine andere Frage ist folgende: Ist es die Wechselwirkung des Elementarteilchens mit dem Higgs-Feld oder mit dem Higgs-Boson, das dem Teilchen die Masse verleiht.
Denn Bosonen sind ja eigentlich die Austauschteilchen von Kräften, also müsste es doch das Higgs-Boson sein, welches die Masse verleiht, nicht etwa das Feld, oder?

Meine Ideen:
Danke
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Jul 2012 13:28    Titel: Antworten mit Zitat

Das Higgsfeld ist zunächst mal ein Feld H(x). Aufgrund einer speziellen Selbstwechselwirkung (die man sich geeignet ausgedacht hat) ist die Energiedichte nicht am geringsten für H=0, sondern für einen Wert v. Damit zerlegt man H(x) = v + h(x). h(x) wird "quantisiert", die Quantenfluktuationen entsprechen also dem Higgsboson. v ist der Wert des Feldes im Vakuum = im Zustand niedriugster Energie (nicht: "leer").

Eine Wechselwirkung des Higgsfeldes mit einem anderen Feld wie z.B. A(x), einem Eichfeld, sieht wie folgt aus:

H²(x) A(x)

Ausmultiplizieren liefert

v²A(x) + 2v h(x) A(x) + h²(x) A(x)

Der erste Term, also der Vakuumwert, verleiht dem Eichfeld seine Masse, die beiden anderen Terme sind "normale Wechselwirkungsterme" mit dem Higgsboson

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Gustav123
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Beitrag Gustav123 Verfasst am: 06. Jul 2012 14:34    Titel: Antworten mit Zitat

Ist es nun das Higgs-Boson oder das Higgs-Feld, dass den Elementarteilchen ihre Masse verleiht?

Hab ich das richtig verstanden: Das Higgs-Boson ist die Selbst-Wechsekwirkung des Higgs-Feldes mit sich selbst?

Danke!
Uriezzo



Anmeldungsdatum: 15.09.2011
Beiträge: 281
Wohnort: Großostheim

Beitrag Uriezzo Verfasst am: 06. Jul 2012 15:07    Titel: Antworten mit Zitat

Die Higgs Bosonen sind das Higgsfeld und umgekehrt: Vielleicht hast Du ja schon mal etwas vom Wellen-Teilchen Dualismus in der Quantenmechanik gehört: Wenn man vom Higgsfeld spreche, betont man eher den Wellenaspekt, wenn man vom Higgsboson spricht, eher den Teilchenaspekt. Gemeint ist aber eigentlich dasselbe.

Elementarteilchen - das gilt nicht nur für das Higgsboson - können nur in ganzen Einheiten wechselwirken bzw absorbiert und emittiert werden, sogenannte Quanten. Man spricht von Photonen, Elektronen oder auch dem Higgsboson.
Sie zeigen aber auch Phänomene, die typisch für Felder sind z.Bsp. Interferenz. Man spricht vom elektromagnetischen Feld, vom Elektronenfeld oder vom Higgsfeld.

Im abstrakten Formalismus der Quantenfeldtheorie werden dann beide Aspekte vereinigt, so dass man widerspruchsfrei damit rechnen kann. Im Prinzip geht man von klassischen Feldern aus, die man mittels eines bestimmten Verfahrens quantisiert.
Gustav123
Gast





Beitrag Gustav123 Verfasst am: 06. Jul 2012 15:17    Titel: Antworten mit Zitat

Auf Süddeutsche.de spricht Prof. Harald Lesch über das Higgs-Boson.

Er sagt, dass den Teilchen kurz nach dem Urknall ihre Masse gegeben wurde. Aber entsteht Masse nicht durch die ständige und pausenlose Wechsekwirkung mit dem Higgs-Feld?
TomS
Moderator


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Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Jul 2012 15:56    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Gustav, das habe ich doch hier geschrieben

TomS hat Folgendes geschrieben:
v²A(x) + 2v h(x) A(x) + h²(x) A(x)

Der erste Term, also der Vakuumwert, verleiht dem Eichfeld seine Masse, die beiden anderen Terme sind "normale Wechselwirkungsterme" mit dem Higgsboson


Klassisch ist das H(x) das Higgsfeld; normalerweise entspricht dies nach der Quantisierung dem Teilchen. Wegen v > 0 führt man die Aufspaltung in v und h(x) ein; h(x) entspricht dann nach der Quantisierung dem Higgsboson

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Gustav123
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Beitrag Gustav123 Verfasst am: 07. Jul 2012 10:27    Titel: Antworten mit Zitat

Auf Süddeutsche.de spricht Prof. Harald Lesch über das Higgs-Boson.

Er sagt, dass den Teilchen kurz nach dem Urknall ihre Masse gegeben wurde. Aber entsteht Masse nicht durch die ständige und pausenlose Wechsekwirkung mit dem Higgs-Feld?
TomS
Moderator


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Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 07. Jul 2012 10:45    Titel: Antworten mit Zitat

Was Herr Prof. Lesch meint ist, dass die Selbstwechselwirkung des Higgsfeldes temperaturabhängig ist. Bei einer bestimmten Temperatur (die eben kurz nach dem Urknall erreicht wurde), findet ein Phasenübergang statt (so wie von Dampf zu Wasser). Oberhab dieser Temperatur gilt bei der o.g. Zerlegung

H(x) = v' + h(x)

mit v' = 0

Unterhalb dieser Temperatur gilt

H(x) = v + h(x)

mit v > 0

D.h. oberhalb dieser Temperatur war der Vakuumwert v' = 0 und damit waren alle Massenterme mit v' ebenfalls gleich Null. Nach der Abkühlung unterhalb der kritischen Temperatur und nach dem Phasenübergang hat sich im gesamten Universum spontan der Wert v > 0 eingestellt, d.h. ab diesem Zeitpunkt hatten die betroffenen Teilchen dann ihre effektive Masse.

Du hast recht, die Masse entsteht sozusagen durch kontinuierliche Wechselwirkung mit dem Higgsfeld; dieses hat sich jedoch am Physenübergang dramatisch verändert, d.h. auch die Wechselwirkung hat sich verändert. Stell dir eine winzige Kugel vor, die einmal durch Wasserdampf und einmal durch Wasser fliegt; die Eigenschaften der Kugel ändern sich selbst nicht, jedoch die ihrer Umgebung. Daraus resultiert jedoch trotzdem z.B. eine veränderte Bewegung der Kugel selbst (wobei ich jetzt nicht andeuten möchte, dass das Higgsfeld die Teilchen kontinuierlich abbremst wie das Wasser - das tut es nicht!)

http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/images/intermed/HiggsPotential_big.jpg

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holger
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Beitrag holger Verfasst am: 08. Jul 2012 23:44    Titel: Fragen über Fragen Antworten mit Zitat

Ich habe dazu auch einige (naive?) Fragen:

1. Du hast v > 0 erwähnt. Ist v also (mal wieder) eine Naturkonstante wie die Lichtgeschwindigkeit c?

2. Ist v konstant oder nimmt es zu, und hat das mit der Ausdehnung des Universums zu tun?

3. Wenn sich die Ruhemassen der Elementarteilchen aus der Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld erklären, heißt das, dass sich die Verhältnisse der Ruhemassen der Elementarteilchen damit mathematisch analytisch bestimmen lassen?

4. Hat man also tatsächlich viele zufällig wirkende Konstanten auf eine Reduziert?
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 09. Jul 2012 08:16    Titel: Re: Fragen über Fragen Antworten mit Zitat

holger hat Folgendes geschrieben:
1. Du hast v > 0 erwähnt. Ist v also (mal wieder) eine Naturkonstante wie die Lichtgeschwindigkeit c?

v errechnet sich aus zwei freien Parametern im Standardmodell, kann jedoch aus Streuexperimenten direkt und bereits seit langem bestimmt werden - anders als die Masse des Higgsteilchens selbst. Die beiden Parameter sind freie Parameter, so wie andere Kopplungskonstanten auch.

http://de.wikipedia.org/wiki/Higgs-Mechanismus

Ob es sich dabei (neben anderen ca. 20 freien Parametern des Standardmodells) um Naturkonstanten handelt ist noch unklar. Gemäß dem Standardmodell sicher ja, aber evtl. kann dieses ja noch auf eine fundamentalere Theorie zurückgeführt werden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Standardmodell

Im Rahmen der Stringtheorie ergeben sich derartige Parameter aus spezielle Lösungen der Theorie, allerdings ist die Anzahl dieser Lösungen riesig und niemand kann sagen, welche der Lösungen für unser Universum zutrifft. D.h. das ist alles sehr spekulativ und wenig hilfreich für die konkrete Physik des Higgs!

holger hat Folgendes geschrieben:
2. Ist v konstant oder nimmt es zu, und hat das mit der Ausdehnung des Universums zu tun?

Man kennt heute keine Natur’konstante’, die mit der Größe des Universums variiert, obwohl derartige Überlegungen schon angestellt worden sind.

holger hat Folgendes geschrieben:
3. Wenn sich die Ruhemassen der Elementarteilchen aus der Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld erklären, heißt das, dass sich die Verhältnisse der Ruhemassen der Elementarteilchen damit mathematisch analytisch bestimmen lassen?

Nein, leider nicht.


Die Masse der W- und Z-Bosonen kann man tatsächlich berechnen. Dazu benötigt man einen experimentellen Input (s.o. zur Bestimmung von v) und kann damit tatsächlich die Massen der beiden Teilchen vorhersagen (Glashow, Salam und Weinberg haben dies getan, deswegen wird der elektroschwache Sektor des SM auch nach ihnen benannt und sie haben dafür den Nobelpreis bekommen – noch vor dem experimentellen Nachweis der W- und Z-Bosonen! Diesen führten Wissenschaftler am CERN; stellvertretend wurden Rubbia und van der Meer ebenfalls mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.)

Die Masse der anderen Teilchen (die Fermionen Elektron, Myon, Tau sowie die sechs Quarks) kann man nicht berechnen. Ohne Higgsmechanismus würde man je Teilchensorte eine Masse als freien Parameter einführen und experimentell bestimmen. Mit Higgsmechanismus führt man stattdessen eine Kopplung an H(x) bzw. an v als freien Parameter ein. Man gewinnt also keine Vorhersagekraft.

http://en.wikipedia.org/wiki/Cabibbo%E2%80%93Kobayashi%E2%80%93Maskawa_matrix


holger hat Folgendes geschrieben:
4. Hat man also tatsächlich viele zufällig wirkende Konstanten auf eine Reduziert?

Nein, leider nicht.

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Gustav123
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Beitrag Gustav123 Verfasst am: 11. Aug 2012 07:12    Titel: Antworten mit Zitat

Guten Morgen.
Ich habe noch mal ne Frage zum Higgs-Boson.

Was ist eigentlich der Vakuumerwartungswert des Higgs-Feldes?
Gustav123
Gast





Beitrag Gustav123 Verfasst am: 11. Aug 2012 10:26    Titel: Antworten mit Zitat

Ist der Vakuumerwartungswert des Higgs-Feldes vielleicht die Energie des Higgs-Feldes, welche es im Vakuum besitzt?
Ist sie für die Masseerzeugung verantwortlich?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Aug 2012 14:02    Titel: Antworten mit Zitat

Für das Higgsfeld wird ein komplizierteres Potential angenommen, dessen Minimum nicht bei Null liegt. Der Vakuumerwartungswert v > 0 entspricht genau dem Wert des Feldes, an dem das Potential den Minimalwert annimt. Damit ist auch die Vakuumenergie wieder Null.

http://en.wikipedia.org/wiki/Mexican_hat_potential#Mathematical_example:_the_Mexican_hat_potential

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Gustav123
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Beitrag Gustav123 Verfasst am: 11. Aug 2012 14:52    Titel: Antworten mit Zitat

Warum ist die Vakuumenergie gleich null. Wenn das Minimum des Higgs-Feldes größer als null ist, dann ist damit auch die Vakuumenergie nicht gleich null.
Hab ich da was falsch verstanden.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Aug 2012 21:43    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn du dir das Potential anschaust,

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Mexican_hat_potential_polar.svg

dann wird auf der x-Achse der Wert des Feldes aufgetragen, auf der y-Achse der zugehörige Wert der potentiellen Energiedichte. Das Feld nimmt nun den Wert v an, für den die potentielle Energie U(v) minimal wird. Dabei kann wie immer eine beliebige Konstante subtrahiert werden, um den Energie-Nullpuntk festzulegen.

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Gustav123
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Beitrag Gustav123 Verfasst am: 12. Aug 2012 07:50    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo TomS. Ich muss nochmal nachhaken.

Das Vakuum ist der Theorie zufolge niemals wirklich leer, sondern mit dem Higgs-Feld "gefüllt". Und die Energie, welche es hat, liegt bei ca. 246 GeV. Das ist das Minimum des Potentials und damit der sogenannte Vakuumerwartungswert.
Will man nun eine lokale Störung bzw. eine lokale Anregung des Higgs-Feldes verursachen (also ein Higgs-Boson erzeugen), dann muss man zusätzlich zu diesen 246 GeV noch ca. 126 GeV hineinstecken, richtig?

Für das Vakuum ist es günstiger, wenn das Higgs-Feld eine gewisse Minimums Energie hat, aber warum?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 12. Aug 2012 11:23    Titel: Antworten mit Zitat

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Das Vakuum ist der Theorie zufolge niemals wirklich leer, sondern mit dem Higgs-Feld "gefüllt".

Ja.

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Und die Energie, welche es hat, liegt bei ca. 246 GeV. Das ist das Minimum des Potentials und damit der sogenannte Vakuumerwartungswert.

Nein, das ist ein Missverständnis. Man misst in der Hochenergiephysik alle Größen in Einheiten von Energien, d.h. v hat eine Einheit [eV]. Der Wert der Vakuumenergiedichte an jedem Punkt ist aber nicht v sondern U(v).

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Will man nun eine lokale Störung bzw. eine lokale Anregung des Higgs-Feldes verursachen (also ein Higgs-Boson erzeugen), dann muss man ... noch ca. 126 GeV hineinstecken, richtig?

So stimmts.

Schau dir die Funktion U(H) an: H ist der Wert des Higgsfeldes (der zunächst als konstant angenommen wird. Dann bestimmst du das Minimum von U(H). Den Wert von H an diesem Minimum nennst du v, das ist der Vakuumerwartungswert des Higgsfeldes. Die Energiedichte ist aber nicht v sondern U(v). Und U konstruierst du dann so, dass du eine Konstante subtrahierts, so dass U(v) = 0 ist.

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Gustav123
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Beitrag Gustav123 Verfasst am: 12. Aug 2012 11:46    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe mal gelesen, dass der Vakuumerwartungswert an jedem Punkt des Raumes und zu jeder Zeit für die Masse der Elementarteilchen verantwortlich ist, stimmt das?
Gustav123
Gast





Beitrag Gustav123 Verfasst am: 12. Aug 2012 11:53    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe noch eine Frage :-)
Hat jetzt das Vakuum eine Energie von 246 GeV?
Oder hat es doch die Energie 0.

Muss man jetzt die Energie von 126 GeV ins Vakuum oder ins Higgs-Feld stecken, um ein Higgs-Boson zu erzeugen?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 12. Aug 2012 12:12    Titel: Antworten mit Zitat

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Ich habe mal gelesen, dass der Vakuumerwartungswert an jedem Punkt des Raumes und zu jeder Zeit für die Masse der Elementarteilchen verantwortlich ist, stimmt das?

Ja, aber nur für die Masse der Elementarteilchen; also nicht Protonen, Neutronen u.a. zusammengesetzte Teilchen

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Ich habe noch eine Frage :-)
Hat jetzt das Vakuum eine Energie von 246 GeV?
Oder hat es doch die Energie 0.

Nach Subtraktion der irrelevanten Konstante 0 (Null). 246 GeV entspräche auch keiner Energie sondern einer Energiedichte an jedem Punkt, also insgs. unendlich viel Energie in einem unendlichen Raum. Vergiss die 246 GeV als Wert von v, die führen dich nur in die Irre.

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Muss man jetzt die Energie von 126 GeV ins Vakuum oder ins Higgs-Feld stecken, um ein Higgs-Boson zu erzeugen?

Ja

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woson
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Beitrag woson Verfasst am: 14. Aug 2012 16:34    Titel: Antworten mit Zitat

@TomS-du schreibst ,die Masse der W-Bosonen kann man berechnen.
Harald Fritzsch zählt die Masse des W-Bosons, in dem Buch "Mikrokosmos" zu den Naturkonstanten.Somit wären sie nicht berechenbar??
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 14. Aug 2012 23:12    Titel: Antworten mit Zitat

Man kann die Stärke der schwachen WW für den Grenzfall verschwindender Schwerpunktsenergie experimentell bestimmen und damit die Kopplungsterme des Higgs fixieren. Daraus lasssen sich dann die Vakuumserwartungswerte und somit auch die Massen der Vektorbosonen berechnen. Für die Masse des Higgs selbst funktioniert das nicht, da geht noch ein freier Parameter ein.

Tatsächlich habe Glashow Salam und Weinberg die Massen von W und Z so vorhergesagt und (auch) dafür den Nobelpreis bekommen.

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jh8979
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 15. Aug 2012 04:08    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Man kann die Stärke der schwachen WW für den Grenzfall verschwindender Schwerpunktsenergie experimentell bestimmen und damit die Kopplungsterme des Higgs fixieren. Daraus lasssen sich dann die Vakuumserwartungswerte und somit auch die Massen der Vektorbosonen berechnen.

Wenn die Kopplungskonstanten bekannt sind, ist genaugenommen noch eine Konstante zu bestimmen, der Higgserwartungswert v oder eine der beiden Vektorbosonmassen mW oder mZ. Die Kopplungskonstanten legen nur das Verhaeltnis mW/mZ fest.

.. still impressive though...
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Aug 2012 07:29    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Man kann die Stärke der schwachen WW für den Grenzfall verschwindender Schwerpunktsenergie experimentell bestimmen und damit die Kopplungsterme des Higgs fixieren. Daraus lasssen sich dann die Vakuumserwartungswerte und somit auch die Massen der Vektorbosonen berechnen.

Wenn die Kopplungskonstanten bekannt sind, ist genaugenommen noch eine Konstante zu bestimmen, der Higgserwartungswert v oder eine der beiden Vektorbosonmassen mW oder mZ. Die Kopplungskonstanten legen nur das Verhaeltnis mW/mZ fest.

.. still impressive though...

Stimmt, aber dieses Massenverhältnis bzw. der Weinbergwinkel kann noch durch ein zweites Experiment unabhängig festgelegt werden (ohne die Massen kenne zu müssen); dazu betrachtet man das Verhältnis der Wirkungsquerschnitte von Photon-indizierten Streuungen sowie Z°-induzierten Streuungen

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jh8979
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Beiträge: 8233

Beitrag jh8979 Verfasst am: 15. Aug 2012 07:43    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:

Stimmt, aber dieses Massenverhältnis bzw. der Weinbergwinkel kann noch durch ein zweites Experiment unabhängig festgelegt werden (ohne die Massen kenne zu müssen); dazu betrachtet man das Verhältnis der Wirkungsquerschnitte von Photon-indizierten Streuungen sowie Z°-induzierten Streuungen

Jep. Ich wollt nur verdeutlichen, dass man mindestens eine Masse messen muss, um v/mW/mZ rauszukriegen (auch wenn das eigentlich schon aus Dimensionsgruenden klar ist...).
Gustav123
Gast





Beitrag Gustav123 Verfasst am: 19. Aug 2012 08:00    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo TomS.
Ich habe folgende Erklärung im Internet gefunden bezüglich des Vakuumerwartungswertes:
"es gibt ja nicht nur das higgs-feld, sondern ein elektron-feld, ein up-quark-feld, ein myon-feld,....für jedes bekannte teilchen eines. das, wir wann dann z.B "ein elektron" nennen, ist eine lokalisierte anregung dieses feldes. alle dieser felder haben im vakuum-zustand, dem zustand kleinster energie, den erwartungwert 0. das higgs-feld hat aber durch die spezielle form des potentials den zustand kleinster energie nicht dort, wo da feld den wert 0 hat, sondern einen von null verschiedenen wert, das ist er vakuumserwartungswert.. d.h. das higgs-feld ist im normalzustand (ohne irgenwelche teilchen anregungen) nicht 0, sondern es ist immer irgendwie "da". wenn man nun eine wechselwirkung zwischen den anderen feldern und dem higgs-feld annimmt, ist es genau dieser konstante term, der die massenterme der teilchen enstehen lässt."

Stimmst du damit überein?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 19. Aug 2012 08:48    Titel: Antworten mit Zitat

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Stimmst du damit überein?
ja

Sag mal, wieviel verstehst du denn eigtl. von Mathematik? So schwer sind die Rechnungen nämlich gar nicht

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Beitrag Gustav123 Verfasst am: 19. Aug 2012 08:55    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für deine Antwort.
Ich habe Mittlere Reife d.h. ich habe nur Kenntnisse der Realschulmathematik. ;-)
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 19. Aug 2012 09:05    Titel: Antworten mit Zitat

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Danke für deine Antwort.
Ich habe Mittlere Reife d.h. ich habe nur Kenntnisse der Realschulmathematik. ;-)

Du brauchst m.E. nur ein Grundverständnis bzgl. Ableitungen und Kurvendiskussionen. Du wirst nicht alles verstehen, aber die Idee des Higgsmechanismus schon

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Beitrag Physikerheld Verfasst am: 20. Aug 2012 20:12    Titel: Antworten mit Zitat

Soweit ich es verstanden habe, hat der Vakuumerwartungswert etwas mit dem Higgs-Potential zu tun.
Aber ich weiß nicht, wie das genau ist.
Liegt jetzt das Minimum des Potentials in der "Sombrero Krempe"? Und hat dort v den Wert 246?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 21. Aug 2012 00:00    Titel: Antworten mit Zitat

Physikerheld hat Folgendes geschrieben:
Liegt jetzt das Minimum des Potentials in der "Sombrero Krempe"?

Ja

Physikerheld hat Folgendes geschrieben:
Und hat dort v den Wert 246?

246 Bratwürste? oder Krapfen? Im Ernst, für das prinzipielle Verständnis des Effektes ist der Wert irrelevant

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Beitrag Physikerheld Verfasst am: 21. Aug 2012 07:17    Titel: Antworten mit Zitat

Ich meine natürlich 246 GeV.
Aber v hat in der "Sombrero Krempe" den Wert 246 GeV und das ist der Vakuumerwartunswert, oder habe ich da was falsch verstanden?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 21. Aug 2012 07:49    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, der Vakuumerwartungswert beträgt 246 GeV. Aber das ist nicht die Energie(dichte) des Vakuums, die im Sombrero nach oben aufgetragen wird, sondern der Wert des Feldes (in den in der Teilchenphysik gebräuchlichen Maßeinheiten), der im Sombrero nach rechts aufgetragen wird.

Dieser Wert von 246 GeV hat nur eine sehr indirekt Bedeutung für bekannte Physik; insbs. gibt es nur einen sehr indirekten Bezug zu Teilchenmassen.

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Beitrag Physikerheld Verfasst am: 21. Aug 2012 07:57    Titel: Antworten mit Zitat

Aber soweit ich es verstanden habe, ist dieser Erwartungswert immerhin verantwortlich für die Elementarteilchenmassen.
Physikerheld
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Beitrag Physikerheld Verfasst am: 21. Aug 2012 08:08    Titel: Antworten mit Zitat

Ich dachte v verliefe an der z-Achse und beschriebe die Energiedichte.
Also verläuft der Erwartungswert x-y-Achsen?
Physikerheld
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Beitrag Physikerheld Verfasst am: 21. Aug 2012 08:09    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe ein Wort vergessen.
Ich meine, ob der Erwartungswert entlang der x-y-Achse des Sombrero verläuft.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 21. Aug 2012 08:16    Titel: Antworten mit Zitat

Physikerheld hat Folgendes geschrieben:
Aber soweit ich es verstanden habe, ist dieser Erwartungswert immerhin verantwortlich für die Elementarteilchenmassen.

Ja.


Physikerheld hat Folgendes geschrieben:
Ich dachte v verliefe an der z-Achse und beschriebe die Energiedichte.
Also verläuft der Erwartungswert x-y-Achsen?


Physikerheld hat Folgendes geschrieben:
Ich habe ein Wort vergessen.
Ich meine, ob der Erwartungswert entlang der x-y-Achse des Sombrero verläuft.


Das Higgsfeld H(x) hat zunächst zwei „Komponenten“ so wie ein Vektor in zwei Dimensionen. Der Wert des Higgsfeldes gegeben durch Betrag (also Länge des Vektors) und Richtung (diese „Richtung“ ist aber nicht in unserem dreidimensionalen Raum zu verstehen; sie ist aus bestimmten Gründen auch irrelevant). Dem konstanten Vakuumwert v entspricht also die Länge des Vektors in der x-y-Ebene des Sombreros, sozusagen dem Radius für den minimalen Wert der Energiedichte, gekennzeichnet durch die Rinne der Krempe. Die Energiedichte U(H) selbst wird auf der z-Achse aufgetragen. Das Higgsfeld H(x) „setzt“ sich also bei einem Wert H(x) = v = 246 GeV in die Rinne des Sombreros; dort ist eine minimale Energiedichte U(H = v) = 0.

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Physikerheld
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Beitrag Physikerheld Verfasst am: 21. Aug 2012 16:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ist die Energiedichte V in der Rinne der Hutkrempe negativ?
Gustav123
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Beitrag Gustav123 Verfasst am: 21. Aug 2012 17:51    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo TomS.
Ich wollte nochmal nachfragen, was du mit folgendem Satz genau meinst:"Dieser Wert von 246 GeV hat nur eine sehr indirekt Bedeutung für bekannte Physik; insbs. gibt es nur einen sehr indirekten Bezug zu Teilchenmassen."

Was genau meinst du mit "indirekten Bezug zu Teilchenmassen"?
Gibt es nicht einen direkten Bezug dazu? Denn du sagtest ja, dass genau dieser Wert (das würde mich auch sehr interessieren) für die Entstehung der Teilchenmassen verantwortlich ist.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 21. Aug 2012 23:09    Titel: Antworten mit Zitat

Physikerheld hat Folgendes geschrieben:
Ist die Energiedichte V in der Rinne der Hutkrempe negativ?

Nein.

In der Teilchenphysik kann man den Energienullpunkt frei wählen; man setzt das absolute Minimum der Energie einfach bei Null an.

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
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