Masse - Gravitation - Higgs-Feld - Wie passt das zusammen?

TooOld · Anmeldungsdatum: 01.02.2016 Beiträge: 18

Hallo zusammen ...

In den vergangenen Tagen habe ich immer mal wieder über mein Verständnis von Gravitation nachgedacht. Ich hoffe ich vermische jetzt nicht zu viel gefährliches Halbwissen miteinander, aber grob vereinfacht gesprochen glaube ich folgendes zu wissen:

Nach der ART bassiert das Konzept der Gravitation auf der Krümmung der Raumzeit. Massen Krümmen diese Raumzeit. Die gravitative Kraftausübung zwischen Massen wird also geometrisch dargestellt. In diesem Bild der Gravitation gibt es kein Austauschteilchen (Graviton).
(Da dieses Modell der Gravitation ja offenbar sehr gut funktioniert, ist da überhaupt noch "Platz" in der Physik für ein Graviationsaustauschteilchen?)

Auf dieser Raumzeit bewegt sich ohne den Einfluss weiterer Kräfte alles geradlinig. Also auch Photonen, die ja keine Ruhemasse besitzen. Dem Photon kann ja nun aber ein Impuls bzw. Energie zugeordnet werden und somit auch eine Art "Massenäquivalent" (m = h*f/c^2). Auf diese "Nichtruhemasse" wirkt die Gravitation aber auch, oder nicht, oder ...? Sonst müssten Gravitationslinsen das Licht ja spektral aufspalten und eine Art Farblängsfehler zeigen (davon habe ich zumindest noch nichts gehört). Sprich: Licht verschiedener Wellenlängen und somit Energien, müsste durch Massen unterschiedlich stark beeinflusst werden. Dies verwirrt mich insofern, weil ich glaube gelesen zu haben, dass auch Energie die Raumzeit krümmt und sich somit ganz ähnlich(identisch?) wie Masse verhält. Dies passt wiederum zu dem Bild, welches man ab und an hört/liest, dass Masse „nur“ eine Art „kondensierter“ Energie sei. Was ja wiederum recht plausibel klingt, wenn man bedenkt, dass um die 99% der Protonenmasse allein auf die Bindungs- und Bewegungsenergie der Quarks zurückzuführen ist.

Hier also die erste Frage die mich sehr irritiert: Wirkt Energie (in welcher Form auch immer) auf die Raumzeit wirklich genau wie ihre äquivalente Masse? Gibt es also eine Art Farblängsfehler bei Gravitationslinsen? Oder bring ich da was ganz gewaltig durcheinander?

Wenn ich das richtig verstanden habe, ist der Grund, warum es Teilchen mit (Ruhe?)Masse gibt das Higgs-Feld. Sprich: Teilchen die mit dem Higgsfeld wechselwirken haben eine (Ruhe)Masse. Das würde doch aber bedeuten, dass es erst durch das Higgsfeld möglich wird, dass ein Teilchen zu einer Raumzeitkrümmung führt. Dies irritiert mich insofern etwas, weil es im scheinbaren Widerspruch zu dieser geometrischen Interpretation der Gravitation steht. Ist das Higgsfeld also erst der „Vermittler“, der die Teilchen dazu „zwingt“ sich auf und entlang der (gekrümmten) Raumzeit zu bewegen und es diesen ermöglicht sie zu krümmen? Oder bringe ich hier einfach zwei verschiedene Konzepte durcheinander die beide einen Teil der „Wahrheit“ beschreiben, aber nicht wirklich miteinander in Einklang zu bringen sind (ähnlich dem Welle-Teilchen-Dualismus)?

Vorausgesetzt meine vorangegangenen Gedankenfetzen sind kein vollkommener Blödsinn…
Es hat mich etwas irritiert, dass Ruhemasse, die ja durch das Higgsfeld hervorgerufen wird, in ähnlicher(gleicher?) Weise gravitativ wirkt (und damit die Raumzeit krümmt) wie auch Energie (bzw. deren Massenäquivalent). Dass also ein Photon, welches nicht mit dem Higgsfeld wechselwirkt, in ähnlicher Weise durch die Gravitation von Massen beeinflusst wird, wie andere Massen. Könnte man also (vereinfacht) sagen, dass nicht Massen die eigentliche Ursache für eine Krümmung der Raumzeit ist, sondern Energie? Und dass Ruhemasse insofern nur der Wechselwirkungsenergie entspricht die ein Teilchen, welches eine Art „Massenladung“ hat, im Higgsfeld besitzt. grübelnd

Ich hoffe ich habe jetzt nicht für Tischabdrücke auf zu vielen Stirnen gesorgt bzw. allzu wirr gesprochen Big Laugh

Es geht mir wirklich nicht darum, alle angesprochenen Theorien und Aspekte bis ins Detail zu verstehen (das Vorhaben wäre etwas tollkühn), sondern eher den Ansatz eines Verständnis für die Verbindung zwischen den Konzepten der Gravitation, Masse und Energie zu bekommen.

Danke für Eure Hilfe Thumbs up!