Die Entdeckung des Higgs-Bosons am CERN Dr. sc. nat. Gustav Hans Weber Zusammenfassung: Die junge Generation der Raumenergieforscher erwartet, dass das Higgs den Teilchenzoo nicht einfach erweitern, sondern vereinfachen soll. Der Prozess des Teilens sowie der Teilchenbegriff überhaupt sollte neu überdacht werden, der kausal-analytische Weg ist nicht der einzige, der zu vertiefter Erkenntnis führt. Wir sollten aus dem Makrokosmos übernehmen, was auch auf den Mikrokosmos zutrifft und uns die Unterschiede merken, so kommen wir dem Atombegriff näher. Masse, Ladung und Entropie scheinen eine unzertrennbare Einheit zu sein, die nicht auseinandergerissen werden sollte. Das neue Teilchen könnte so zu einem vertieften Verständnis von Elektrizität und Magnetismus inkl. Kernkraft beitragen, und es werden entsprechende Experimente angeregt. 1. Einleitung: Wir, die Energieforscher der kommenden Generation der Achtzigerjahrgänge, haben darauf gewartet, dass die klare Meldung vom CERN kommt: Das seit 1964 vermutete Teilchen sei gefunden worden. Wir erwarten jedoch, dass das neue Teilchen den Teilchenzoo nicht noch erweitert, sondern vereinfacht und Ordnung bringt in die Begriffe wie Masse, Ladung, Hyperladung (Entropie) und Spin (Drehimpuls). Die Tabelle der 16 Elementarteilchen des Standardmodells ist ja sehr eindrücklich und logisch und lässt sich leicht merken: links die drei Fermionen-Familien zu je vier Mitgliedern, oben die sechs Quarks als Bestandteile der Atomkerne und unten die sechs Leptonen als Bestandteile der Atomhüllen. Dann rechts die vier Eichbosonen, Photon und Gluon den Quarks zugeordnet und W- und Z-Teilchen den nur elektroschwach wechselwirkenden Leptonen zugeordnet, die insgesamt die vier Mitglieder der Eichbosonen bilden. Da ist nun aber kein Platz für ein 17. Teilchen. Die CERN- Physiker 20 Tabelle der 16 Elementarteilchen. sagen, ohne das Higgs hätten die 16 Teilchen der obigen Tabelle keine Masse und würden mit Lichtgeschwindigkeit durch das All fliegen, d.h. alle Materie würde zerstrahlen! Keine Masse hat nach heutigem Wissen einzig das Elektron-Neutrino, und das Photon. Es wäre doch naheliegend zu sagen, das Higgs bildet ein Gas, das das ganze Weltall ausfüllt und die dunkle Materie darstellt, und seine Temperatur und sein Druck stellen die dunkle Energie dar. Die 16 Teilchen des Standardmodells sind dann eine Art Kondensationskeime dieses Bosonengases mit unterschiedlicher Konzentration und Grösse (sprich Masse). Also bildet das Higgs gleichzeitig das Wärmebad der Hintergrund-Strahlung von rund drei Kelvin und wechselwirkt mit den Anhäufungen umso stärker, je konzentrierter sie sind. Mit den Photonen und den Elektronneutrinos gar nicht oder höchstens äusserst schwach. NET-Journal Jg. 17, Heft Nr. 7/8 2. Grundsätzliches zum Atombegriff: Vielleicht aber müssen wir den Atombegriff grundsätzlich überdenken, denn jedes Teilen muss ein Ende haben, sonst führt es ins Uferlose. Das Teilen der Materie durch Beschuss in Beschleunigern ist ja das kausal-analytische Vorgehen und nicht das einzige Mittel; es gibt auch den final-synthetischen Weg zur Erkenntnis. Aus dem Alltag wissen wir, dass Teilen oder Zerlegen (z.B. eines Motors) nur dann Sinn macht, wenn beim Zerlegungsprozess nicht noch Neues entsteht. Dies aber ist im Mikrokosmos scheinbar nicht der Fall. 3. Das Higgs zwingt uns, den Teilchenbegriff neu zu überdenken Also sind wir gezwungen, nach der Entdeckung des Higgs den Teilchenbegriff ganz neu zu überdenken. Ist Juli/August 2012 ein Teilchen nicht einfach ein Signalmuster in der Raumzeit? Natürlich ist dieses Signalmuster versehen mit Quantenzahlen (Eigenschaften), die ein Teilchen bei Reaktionen mit anderen an seine Partner weitergibt. Und dazu kommen gewisse Regeln sowie auch das Auftreten neuer Signalmuster, und dies ohne Ende, sowie man durch Aneinanderreihen von Wörtern beliebige Texte schreiben kann. Das Elementare aber sind die Wörter oder die Buchstaben je nach Schriftart. Die Regeln für die Weitergabe der Eigenschaften (= Quantenzahlen) kennen wir weitgehend aus dem uns mehr oder weniger vertrauten Makrokosmos: Energieerhaltung, Impulserhaltung Drehimpulserhaltung usw. 4. Makrokosmos versus Mikrokosmos, Überwindung der dualen Logik Als physische Wesen sind uns viele Gesetze der Physik sehr gut bekannt, etwa die Schwere oder die Trägheit. Sie sind Aspekte der Impuls- und Energieerhaltung, wie z.B. beim Billardspiel klar wird; dann die Erhaltung der elektrischen Ladung und die Verletzung der Zeitinvarianz und der Raumspiegelung usw. Was ist im Mikrokosmos anders als im Makrokosmos, was ist gleich? Es gibt nicht nur das Entweder-Oder, Teilchen oder Welle. Es gibt auch das Sowohl-als-Auch. 5. Die Dreiheit: Masse, Ladung und Entropie Wenn das Higgs Masse kreieren soll, muss es selber zunächst masselos sein! Es geht nicht an, etwas Neues zu kreieren und es dabei gleichermassen vorpräpariert aus dem Hut zu zaubern. Das sind Tricks, die die Natur nicht kennt. Das Higgs kreiert also Masse durch Wechselwirkung mit an sich masselosen Teilchen, durch Impuls- und EnergieÜbertragung, d.h. durch Stösse, so dass die Teilchen durch die resultierende Zitterbewegung Energie, d.h. nach Einstein auch Masse bekommen. Das leuchtet ein. Dabei wird aber automatisch auch Entropie (Unordnung in der Zitterbewegung) Juli/August 2012 Das Team um Frau Prof. Fabiola Gianotti - links neben ihr der britische Physiker Prof. Peter Higgs - , welches das lange gesuchte Higgs-Boson bzw. “Gottesteilchen” gefunden haben will. und vermutlich auch elektrische Ladung erzeugt, denn es gibt kein einziges elektrisch geladenes Teilchen, das nicht auch Masse hat (Photon und Neutrinos sind ungeladen). Masse, Ladung und Entropie bilden eine Dreiheit, die nicht auseinandergerissen werden darf. Diese drei Fundamentalgrössen zeigen auch ein analoges Gesetz: nämlich bei umkehrbaren Prozessen (Zeitinvarianz) bleiben alle drei Grössen erhalten (auch die invariante Ruhemasse der Teilchen), und nur bei extremen unumkehrbaren Nichtgleichgewichtsprozessen werden Entropie, Ladung und Masse kreiert oder vernichtet. Alle drei Grössen zeigen analog eine Art Trägheit, die nur durch spezielle Wechselwirkungen (mit dem Higgs-Gas) überwunden werden kann. 6. Anregung an die CERNForscher Die Masse des Higgs im Grundzustand ist demzufolge Null, wie auch Spin und Ladung, daher ist das Higgs auch schwer zu finden. Die gefundenen 125 Gigavolt sind die erste Anregung des Higgs. Das Higgs im Grundzustand sollte ein Bosonengas bilden, welches infolge fehlender Quantenzahlen unsichtbar, das heisst getarnt ist. Es füllt vermutlich das ganze Univerum aus, und das bildet das drei Kelvin Wärmebad zusammen mit den PhotoNET-Journal Jg. 17, Heft Nr. 7/8 nen, die die Hintergrundstrahlung sichtbar machen. Es ist zu prüfen, ob es nicht die freiwerdende Energie der äusserst häufigen Supernova-Explosionen ins ganze All überträgt und so die mikroskopischen Bewegungen in den Atomen aufrecht erhält. Die Idee wäre zu prüfen, ob nicht Strömungen in diesem Higgs-Gas und dessen Wirbel Elektrizität und Magnetismus befriedigend erklären könnten. Elektrische Ladungen erschienen dabei als Raumzeitwirbel, magnetische Dipole als reine Raumwirbel. Das elektromagnetische Vektorpotenzial bekäme eine physikalische Bedeutung, wie das der Initiator der Quantenmechanik materieller Teilchen, Louis de Broglie, sein Leben lang vertreten hat. Ermöglichte nicht das Higgs so eine feinstoffliche Erklärung nicht nur für die Masse, sondern auch für Ladungen und Entropie (in der Teilchenphysik bereits als Hypercharge bekannt. Siehe auch Raumquantenforschung, Oliver Crane). So würde unserer Meinung nach das neuentdeckte Higgs Boson unsere Vorstellung vom Mikrokosmos einfacher und nachvollziehbarer machen. Es gibt bestimmt Experimente, die dieses neue Bild unterstützen könnten, und diese Experimente müssten nicht einmal unerschwinglich teuer sein und könnten gar an Schulen gezeigt werden. London, 19. Juli 2012 21