Higgs (orr dat Deilken)

Dat Seuken nao dat Higgs-Boson un dat Herkaomen van dei Masse

van Klaus Desch, in Platt bröcht van Ludgerd Lüske

1964 menden dei britischke Physiker Peter Higgs un annere Mitwarkers, et möß dat Higgs-Boson gäben. Siet disse Tied söch dei weltwiet warken Deilkenphysik-Sellschkup iewrig ein Deilken, dat dat Vörkaomen van Masse in use Universum verkloaren schall.

Naodem Experimente an Deilkendrievers in Europa un dei USA (LEP un Teravon) verstäken Henwiese för dei Existenz van dat Higgs-Deilken bröchden, ist dei Higgs-Jagd eine wichtige Upgaobe in dei moderne Deilkenphysik. Man worümme gühnt väle Deilkenphysikers nao dit neie Deilken? Wat kann man mit den Higgs-Mechaonismus verkloaren? Un wie kann man an den Large Hadron-Collider LHC nao langduurn Joahre, in dei dat Seuken vergäbens was, nu doch wat finnen?

Äöversicht äöver de Elementardeilkes. Klick up tau'n Vergröttern!

Dat Deilkendubbeln dör Supersymmetrie

Dat wisse Wäten äöver dei Deilkenwelt is in dat so neumte Standard-Modell unnerbröcht. Dornao giff et einsiets Materiedeikes as Elektronen un Quarks, ut dei Atomkarns, Atome, Moleküle un uk wi Mensken bestaoht. Wiederhen warket Kräfte, worbie dei Deilkes Kraftdeilkes uttuschket. Tau jede Kraft giff et dorbie eigene Kraftdeilkes. Dei meisten Physikers glövet wieso an dei Existenz van Higgs-Deilkes, dei bi dat Herstellen van Masse ehre Fingers in't Spill hebbet. Aover disse Deilkes wörden bit nuhen noch nich funnen.

Afännert nao: © Dirk Rathje/Sand und Schiefer, Hamburg

Dat Beobachten wiest, dat bolde aale bekannten Elementoardeilkes eine laohme Masse hebbet. För dat Beschriewen van dei Elementoardeilkes un dei dortüschken warken Kräfte wiest sik aover, dat dei Beachtung van ehre Masse in dei Bewägungsformeln ein grootet Problem dorstellen deit: Dei Eigenschkup Masse stört dat Symmetrieprinzip (dat so neumte Iekprinzip), ut dat sik jüst disse Bewägungsformeln herleiten laotet. Dit Symmetrieprinzip warket so wunnerboar, dat aal dat Mäten van dei Kräfte tüschken Elementoardeilkes dormit tau verkloaren sünd – et fallt somit schwoar, dissen so gaut loopen Grundplaon tau verlaoten. Un süß, we'm dat uk daun wull, bring dat Beachten van dei Masse in dei Bewägungsformeln för dei Deilkes bi hooge Energien ein sinnloset Wark. Dei Woahrschienlichkeit, dat twei massive Deilkes miteinanner wesselwarket, stigg dann äöver aale Grenzen weg, werd so mit dei Tied grötter as Eine – so einen Befund kann et nich gäben.

Utweg Higgs-Mechaonismus

Up't Eierste lett dei Reddungsplaon för dat Iekprinzip wunnerlik: Et werd annaohmen, dat dei Elementoardeilkes dei Eigenschkup Masse goarnich hebbet. Up "Vaogel Strauß"-Oart laotet wie dei Masse einfach wäge: Dat Iekprinzip is reddet un aale Kräfte tüschken dei Deilkes werd pass un aohne Wedderspräken beschräben – uk bi hooge Energien.

Nu mäötet wi blots noch verkloaren, worümme use Mäten ergäven deit, dat sik dei meisten Deiles so verhollt, as harrn dei Masse, wo wi doch denket, dei sünd aohne Masse.

An disse Stäe kiekt wi maol nao eine annere Definitschion för dei Eigenschkup "Masse": Wiels sik blots Deilkes aohne Masse in't Vakuum mit Lechttempo bewäget, kunn man Deilkes mit Masse as ein Deilken anseihn, dat sik in't Vakuum langsaomer as mit Lechttempo bewäget.

Dei Trick ligg in dei Vörgaobe "in't Vakuum": Dei Grundannaohme van den Higgs-Mechaonismus is, dat dat, wat wi as "losen Ruum", nämlik as Vakuum belävet, goarnich los is. Dei heele "lose Ruum", so werd vörgäben, is vull mit ein Feld, dat Higgs-Feld. Aale Deilkes, dei dit Feld market, ännert ehr freiet Bewägen, so dat sik dei Deilkes nu nich mehr mit Lechttempo, sünnern langsaomer bewäget. Deilkes, dei dat Higgs-Feld market, verhollt sik so, as harrn sei dei Eigenschkup "Masse", uk wenn sei ansik (d. h. in einen würklich losen Ruum) aohne Masse sünd.

Klick up tau'n Vergröttern!

In Waoter werd dat Gewicht van einen Körper minner, wiel hei eine nao baoben warken Updrievkraft market. Dat Mäten van Gewicht hang so af van dei Ümgäbung. Ähnlik hang bi'n Higgs-Mechaonismus dei mäten Deilkenmasse van ehre Ümgäbung (dat Higgs-Feld) af.

Afännert nao: © Welt der Physik/Dirk Rathje (cc 2.0 by-nc-nd)

Dat Gewicht hang van dei Ümgäbung af — o ja! Foto: Pcb21/Wikimedia Commons

"Masse" is in dit Modell so nich mehr eine Eigenschkup van ein Deilken, sünnern dat Resultaot van sien Wesselwarken mit dat Higgs-Feld. Werd dat Wesselwarken van ein Deilken mit dat Higgs-Feld starker, so grötter werd siene schienboare Masse. Dat ka'm verglieken mit einen Stein, dei wägen dei Updrievkraft unner Waoter lichter schinnt as in Luft. Dat Higgsfeld sorget aover nich för ein schienboaret Afnähmen van dei Gewichtskraft, sünnern för ein schienboaret Taunähmen van dei laohme Masse. Settet man nu faste, dat dei verschiedenen Deilkes ein unnscheidlik starket Wesselwarken mit dat Higgsfeld hebbet, so ka'm dei verschiedenen (schienboaren) Massen van dei Deilkes verkloaren.

Ups? Worümme heit dat Deilken denn Higgs un nich Ups?!