Könnten sich Physiker irren das das Higgs Boson doch kein Elementarteilchen ist?

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6 Antworten

Zunächst ist die Größe (Durchmesser) von Protonen und Atomen schon mal sehr unterschiedlich. Wenn man ein Teilchen detektiert, registriert man nicht seine Größe, sondern seine Energie (und damit indirekt seine Masse). Das Teilchen, was sehr wahrscheinlich (aber nicht sicher) das Higgs-Boson ist, ist durch diese Energie definiert.

Im Standardmodell haben die Elementarteilchen keine Größe, sondern sind Punkte (es gibt andere Modelle, z.B. die Stringtheorie, nach der das nicht unbedingt so sein muss). Das sind Modelle, man kann den Durchmesser nicht einfach "messen".

Man geht davon aus, dass Mesonen (die aus 2 Quarks bestehen) nicht kugelförmig sind, sondern oval-länglich (wie eine medizin. Kapsel) - es gibt da eine Simulation, die in wikipedia bei "Quantenchromodynamik" steht.

Heute geht man auch davon aus, dass Protonen einen Durchmesser haben (was nicht implizieren soll, dass sie perfekt rund sein müssen). Bei der Entdeckung von Protonen war es vermutlich nicht mal messbar, dass sie überhaupt von einem Punkt abweichen.

Ich denke, man bekommt Signale auf den Detektoren, da steht weder dran, "was" es für ein Teilchen war, noch wie "groß" es war. Die Energie/Masse kann man aus den Signalen berechnen. Alles weitere ist Mathematik und Modellbildung.

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Wir können von keinem Elementarteilchen mit letzter Gewissheit sagen, dass es wirklich elementar ist und nicht doch auf einer ganz kleinen Skala eine innere Struktur besitzt.

Was wir angeben können sind Obergrenzen. Z.B. ist das Elektron nachweislich kleiner als 10^-19 Meter - für den Hausgebrauch ist das "punktförmig". 

Die Planck-Länge als (mutmaßliche) Grenze unseres physikalischen Längenbegriffs liegt aber bei 10^-35 Meter. Da sind also noch 16 Größenordnungen dazwischen! Das ist ein Verhältnis wie Deine Körpergröße zur Länge eines Lichtjahrs.Viel Platz für noch unbekannte Physik!

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Kommentar von CodingUnited
09.01.2016, 17:51

Stimmt genau.

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Dieser Bereich gehört zur theoretischen Physik. Das Higgs-Boson hat man zwar noch nicht gefunden bis jetzt, jedoch hat man dies bereits mehrfach versucht zu erzeugen, natürlich mit Erfolg. Jedoch weiß man bis heute noch nicht, dass es sich dabei wirklich um das Higgs-Boson gehandelt hat. 

Wir werden es schon noch erfahren, jedoch bezweifle ich, dass es nicht gefunden wird.

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Kommentar von Reggid
09.01.2016, 13:58

Dieser Bereich gehört zur theoretischen Physik.

nein, das ist nicht theoretische physik.

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natürlich könnte das higgs nicht elementar sein. so wie jedes andere heute als elementar angenommen teilchen das ebenfalls nicht sein könnte. dessen sind sich teilchenphysiker aber absolut bewusst.

aber alle experimente stimmen bis heute mit den vorhersagen überein, welche unter der annahme von fundamentalen, nicht zusammengesetzten teilchen ohne ausdehnung gemacht wurden. deshalb macht es absolut sinn aus heutiger sicht eben genau bei dieser annahme zu bleiben (physik ist eine empirische naturwissenschaft. wir müssen das akzeptieren was wir im experiment sehen).

mit besseren experimenten, z.B. mit höherer präzision oder noch höheren energien, könnten wir vielleicht eines tages einen unterschied von den vorhersagen mit fundamentalen teilchen des standardmodells nachweisen und eine innere struktur manchen teilchen auflösen.

vielleicht. vielleicht auch nicht. so weit sind wir mit heutiger technik einfach noch nicht.

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Das ist theoretische Physik. Ich glaube, da ist mehr als nur ein Irrtum. "Schrödingers Katze" hat das recht gut illustriert, das die Theorie und die Wirklichkeit nicht mehr zusammenpassen. Andere Beispiele: dunkle Materie. Unverträglichkeit von Relativitätstheorie und Quantenphysik. Die Theorien haben hinten und vorne Löcher, die durch weitere Erfindungen gestopft werden, was aber wieder nicht passt usw.

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Kommentar von CodingUnited
09.01.2016, 12:37

Schrödingers Katze war allerdings auch nur ein Gedankenwerk von Erwin Schrödinger. Er möchte damit außerdem andeuten, dass es Probleme gibt, bei der Übertragung von quantenmechanischen Begriffen in die Welt und zwar in Form eines Paradoxons.

Ein Paradoxon ist schlichtweg eine Handlung, Aussage, Tätigkeit oder was auch immer, welche sich selbst wiederlegt. 

Beispiel:

Ich baue eine Zeitmaschine und möchte verhindern, dass sich meine Großeltern jemals kennen lernen. Ich verändere also die Vergangenheit, jedoch wäre ich dann vermutlich niemals geboren worden, hätte keinen Grund in die Vergangenheit zu reisen und es wiederlegt sich von selbst. => Paradoxon.

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Kommentar von Reggid
09.01.2016, 13:56

Das ist theoretische Physik.

nein das ist nicht theoretische physik. hier geht es um experimente und deren messgenauigkeit und auflösungsvermögen 

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Kommentar von OlliBjoern
09.01.2016, 15:15

Die Experimente an den Teilchenbeschleunigern und den Detektoren sind experimentelle Physik. Die Vorhersage (!) eines Elementarteilchens ist dagegen theoretische Physik. Das sind 2 Paar Schuhe.

Meines Erachtens sagt "Schrödingers Katze" auch nicht, dass "Theorie und Wirklichkeit nicht zusammenpassen", es ist eine Frage, wie man einen Zustand beschreibt.

Allgemein würde man sagen "die K ist entweder tot oder lebendig". Mathematisch gesehen könnte man sagen Wahrscheinlichkeit p = 0,5. Das sind aber keine widersprüchlichen Sachen, das sind nur verschiedene Beschreibungen desselben Sachverhalts.

Physik ist eine beschreibende Wissenschaft. Beobachtungen werden gemacht (wie z.B. die Bewegungen der Galaxien) und werden dann beschrieben. Wenn man findet, dass eine bestehende Beschreibung zur Erklärung eines Phänomens nicht mehr ausreicht, muss der Physiker Hypothesen aufstellen und neue, bessere Beschreibungen finden. 

Dunkle Materie ist so eine Hypothese. Belege dafür scheinen sich zu mehren. Eine sichere Aussage lässt sich noch nicht machen.

Man könnte es ja auch positiv sehen, dass die "Löcher gestopft werden". Man beharrt nicht auf dem Status Quo, sondern will verbesserte Beschreibungen erhalten.

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Kommentar von claushilbig
24.04.2016, 13:05

Ich glaube, Du gehörst zu den vielen, die "Schrödingers Katze" nicht verstanden haben ...

Dieses Gedankenspiel zeigt eben nicht, dass "Theorie und die Wirklichkeit nicht mehr zusammenpassen", sondern dass sich unsere Anschauung aus der "sichtbaren Welt" nicht auf die Vorgänge auf Quantenebene anwenden lassen.

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Irren ist Menschlich und das kann überall sein.

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