Frage von NunAl495040, 52

Kann mir jemand einfach erklären was das Higgs Boson ist?

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 25

Das Higgs-Boson ist ein Boson, das heißt, es ist ein Teilchen, das nicht Wolfgang Paulis Ausschließungsprinzip unterliegt.
Das erklärt man am besten am einem Gegenbeispiel:
Elektronen sind Fermionen, d.h. sie können nicht am selben Ort im selben Zustand sein, zum Beispiel in einem Atom nicht

  • die selbe Gesamtenergie,

  • denselben »Bahn«drehimpuls,

  • dieselbe Ausrichtung des »Bahn«drehimpulses bezüglich einer gegebenen Richtung e_z und

  • dieselbe Ausrichtung ihres Spins bezüglich e_z (der Spin selbst ist keine Zustandsgröße, sondern eine unveränderliche Eigenschaft des Elektrons)

haben. Bildlich gesprochen ähneln sie Damen, die nicht im identischen Outfit auf derselben Party aufkreuzen »dürfen«, weil Stardesigner Pauli sagt »das geht gar nicht«.

Deshalb »passt« auch nur immer eine begrenzte Zahl Elektronen in eine »Schale«.

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Fermionen treten im Allgemeinen als Materieteilchen im engeren oder weiteren Sinne auf, Bosonen als sogenannte Kraftteilchen. Das bekannteste Boson ist natürlich das Photon, das die elektromagnetische Wechselwirkung vermittelt.

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Das Higgs-Boson vermittelt nicht eine spezielle Kraft, sondern wird dafür verantwortlich gemacht, das Teilchen überhaupt so etwas wie eine Eigenmasse, eine Ruheenergie besitzen und sich mit v < c bewegen. Im allgemeinen tritt das Higgs-Boson nicht als reales Teilchen in Erscheinung, da es eine sehr große Masse haben soll und als wirkliches Teilchen sehr kurzlebig ist. Nur bei sehr hohen Energien manifestiert ist sich tatsächlich als Teilchen, und dieser Effekt wurde am LHC nachgewiesen.

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