Wat passeert eentlich an't LHC in Genf? vun Ludgerd Lüske Dat Seuken nao dat Higgs-Boson, Deil 1 Dat Seuken nao dat Higgs-Boson, Deil 2 Dat Seuken nao dat Higgs-Boson, Deil 3 Dat Seuken nao dat Higgs-Boson, Deil 4 Higgs-Boson funnen? Deil 5 Dat Seuken nao dat Higgs-Boson, Deil 6 Dat Seuken nao dat Higgs-Boson, Deil 7 |
|
Dei Forschkers an dat Europäischke Kernforschkungszentrum Cern in Genf häbbt et henkrägen, dat in den Deilkendriver LHC Protonen bolde mit Lechttempo taosaomeknallden. In den 27 Kilometer langen, 4m hogen Kringtunnel suusden bi minus 271°C twei Protonenpacken mit 3,5 Tera-Elektronenvolt upeinanner tau. Orig starke Magneten hollt dei Deilkes up dei passen Baohn.
Dat is, as wenn sik äöver'n Atlantik twei upeinanner taufleigen Knoopnaodels draopen schäöllt.
Dei bi dei Kollision van twei Protonen afgäben Energie ist för ehre Grötte weust groot in'n Vergliek mit use normaole woahrnaohmen Welt minne. Dat is as wenn twei Müggen bi't Fleigen tausaomestötet.
Billig is so'ne Anlaoge nich, dei hätt 4 Milliarden Euro kosset, Dütschland hätt dorvan 800 Millionen Euro betaohlt. Dei düre Pries kump dorvan, dat dei Aparaote ümmer grötter werd, wenn dei tau ünnerseuken Deilkes ümmer lüttker werd. Disse grooten Krings ligget 100 m deip unner dei Grund bi Genf. Dorinne bewäget sik dei Deilkes in deipkeuhlte Vakuumreuhers.
Protonen werd mit Lechttempo tausaomeschaoten. Ehre elementoaren Bestanddeile Quarks un Gluonen produzeiert Deilkes un Energie. Dorbie kaomet Temperaturen taustanne, so as in dei eiersten Billionstelsekunne nao den Urknall. Dat Beobachten van disse Prozesse in'n LHC is so ein Blick up einen Moment kort noa dat Entstaohn van dat Universum. Dat was vör 13,7 Milliarden Joahr.
Wat will man nu aals wäten? Et giff noch zwei Sorten van Elementoardeilkes,
dei dei Physikers gerne in eine Theorie unnerbrigen willt. Nao dei
Vörstellung van dei Supersymmetrie hört tau jedein Deilken
uk ein passen Gägendeilken, dei Superpartner. Dei LHC kunn Henwiese
up dei Existenz dorvan bringen. Ein van disse Deikes is verbunnen
mit dei raodelhaftige Saoke, dat 95 Prozent van't Universum ut Dunkle
Materie un Dunkle Energie bestaoht. Dat häbbt Astronomen un Astrophysikers
ut dei Beobachtung van't Universum uträket. Van disse dunkle
Siete van use Welt weit man bold nix. Van ein Gägendeilken tau
dei Elementoardeilkes nimp man an, dat et dei Baustein van dei Dunkle
Materie is.
________________________________________ |
|
Wotau blots dat Higgs-Deilken? Vandaoge is Marlene Weiss, dei ann Cern in Genf äöver topologischke Stringtheorien promoveiert hett, miene Gastschriewerschke. Nu harn wi all maol den Leiwsten tschüß säggt. Wi rooket un trinket wedder un dei Schweegermauder kreeg säggt wat wi van ehr hüllen, un denn wekker har dat dacht is dei Welt mit den Start van den LHC ann 10. September doch nich unnergaohn. Dumm loopen. Wo et aover nu ein Upschuuven giff, wiel jao dei LHC tau Tied kotte is, käönt wi us sachte trüggelähnen un äöver den Sinn van use Dorwän naodenken. Tüschken den Oogenblick bit Verhaolen, wo man market, dat et noch maol gaut gaohn is, un den Oogenblick, wo einn dei Reaoliät wedder vull taupacken hett un wom sik inn Kopp einn afbräken deit, wo man dat mit dei Schweegermauder wedder up dei Riege kriegen kann, schwäwt man mangers all in högere Rüüme, tüddelig van dei heel neien Utsichten in dat jüst nei schonken Läben. Dor kaomet upstutz wunnerlike Fraogen, up dei man süß maläve nich kaomen was. Taun Bispill disse: Wotau bruket wi blots dit Higgsdeilken, dat dei LHC finnen schall? Wenn dat Standardmodell van dei Deilkenphysik halfwegs pass is, denn sorgt dat Higgsdeilken för use Existenz. Denn aohne dit Higgsdeilken geew et kiene Materie, sünnern blots Deilkes aohne Masse. Van Photonen, ut dei dat Lecht besteiht, sünd wi nix anners gewennt, aover wi und aals üm us tau bestaoht eiers eis ut Moleküle un Atome, dei sülvs ut Elektronen, Protonen un Neutronen, un dei beiden leßten ut Quarks. Et was wiss nich gaut, wenn dei aale upmaol nix mehr wägen dön. Dat dö aover dat Standardmodell föddern, wenn et nich dat Higgs gäben dö.
Eiers maol dat wichtige Wark: In dei Deilkenphysik is jedein Deilken uk ein Feld. So is taun Bispill Lecht ein elektromagnetischket Feld un besteiht aover uk ut Deilkes, dei Photonen. Dat gellt so uk för Higgsdeilkes. Wo jüst nu dat Standardmodell funktschioniert, kam nich äbent so in einen Afsatz verkloaren. Aover et hanget dei Eigenheiten van aale Deilkes dorinne faste mit dei Symmetrie tauhoope. Symmetrie dei Schläödel taun Higgs Mit Symmetrie meent man hier einen Bült van Aktschionen, dei
man mit ein Objekt dörwarken kann, aohne dat sik dei physikaolischken
Gesette ännern daut. Wenn ik mi eis üm miene eigen Assen
dreih, süht dei Physik nao aale Sieten hen äöverein
ut. Dat ligg an dei Rotatschionssymmetrie van den Ruum. Et giff noch
annere Symmetrieoarten, taun Bispill kann man aale elektrischken
Laodungen tuuschken, aohne dat sik wat ännern deit. Dei Symmetrien,
dei in dat Standardmodell vörkaomet, sünd Symmetrien van
den Feldruum, dat heit, ik kann dei Felder up eine wisse Oart dreihn
un wennen, aohne dat dor wat taun Mäten bi rutkump. Dat lutt ansik orig einfach. Schaode blots, dat disse Symmetrie verstäken is. Dat kann man sik vörstellen as einen Knicker, den man baoben middig up einen Mexkaonerhaut mit eine breie Krempen legg (süh Bild). Disse orig symmetrischke Taustand geiht aover drocke twei: Dei Knicker kullert van Baoben daol un bliff up eine wisse Stäe in dei Krempen liggen. Wenn Haut un Krempen perfekt rotatschionssymmetrischk sünd, is datn echten Taufall, of dei Knicker upn End rechts, lünks, achtern of vörne ligg. Dorup kump et uk nich an, blots dorup, dat dei Knicker eine Richtung wiest un so dei Symmerie flüsch geiht, wo doch eiers aale Richtungen den süftigen Rang hebbet. Dor sägg man denn spontaonet Symmetriebräken tau. För us is blots dei asymmetrischke Taustand tau seihn. Wo dei woahre Symmetrie dei Mexikaonerhaut utsüht, dat wätet wi nich.
Dei Masse un dat Higgs Nu kunn man jao gägenhollen, herrje, wotau eiers eine Symmetrie inbawen (dei runde Haut) un denn mit den Knicker wedder Kott maoken, denn kunn man dei Symmetrie doch wägelaoten. Aover denn brek dat heele Modell tausaome! Uk eine spontaon braoken Symmetrie is noch eine Symmetrie, un dat et eine Symmetrie giff is afsolut läbensnödig för dei Theorie. Un dormit sünd wie all bi dei Massen van dei Deilkes. Man kunn nu taun Bispill Elektronen direkt as Deilken mit eine wisse Masse in dei Theorie inbawen. So geiht aover woahrhaft dei Symmetrie heel inn Dutt. Dor kam vörwegkaomen, wem dei Masse van disse Deilkes an dat Higgs-Feld anbinnen deit. Wo geiht dat nu? Dei Haut in dat Bild baoben is dat Potentschiaolflach van dat Higgs-Feld. Dei Hauttimpen ligg an den Nullpunkt van dat Koordinaotensystem, wekker dat Maot un dei Richtung van dat Higgseld angiff. Dorvan hang nu wedder dei Masse van aale Deilkes af, taun Bispill van Elektronen un Quarks as eine wisse Taohl maol disse Längte. Wenn dei Knicker up den Timpen van den Haut ligg, hett dat Feld den Wert Null un kiene besünnere Richtung, dei Symmetrie is nich braoken un aale Deilkes hebbet kiene Masse. Wägen dei wunnerlike Form van dat Potentschiaolflach van den Haut is dat aover nich dei beste Laoge: Dat Higgs-Feld kann siene potentschielle Energie up Minnste setten, wenn et in dei Hautkrempen daol geiht. Bit Daolkullern van den Knicker, krigg dat Feld eine Längte (d: dei End tüschken Knicker un Midde, s. Bild) un eine Richtung, dei Symmetrie is spontaon braoken un dei Deilkes kriget eine Masse. Dat bedütt, dei Elementoardeilkes un so dei heele Materie van dei Welt krigg ehre Masse eiers dördör, dat dat Higgsfeld einen Wert annähmen deit, dei siene potentschielle Energie up Minnste bring. Dat kann jedeinn Punkt in dei Hautkrempen wän, dei potentschielle Energie ist dor äöverall gliek.Wot up ankump is, dat sükke dynaomischk, unner Hülpe van ein Feld herstellte Massen anners as faste Werte dei Symmetrie nich kott maoken daut! Dormit is eiers eis dat Standardmodell van dei Deilkenphysik rettet. Deswägen sünd dei Experimente ann LCH in Genf so wichtig: Wenn sik rutstellen schull, dat et dat Higgs doch nich giff, hett dat heele Standardmodell, un dormit aals, wat wi äöver dei Natur van dei Materie tau wäten glövet, kienen Bestand. Hett Spannung, of nich? |
|
11.4.2010 |