30.03.2013, 01:30
Nach circa einem dreiviertel Jahr wurde der Fund am CERN nun offiziell als Higgs-Boson bezeichnet.
Damit öffnen sich aber nun neue Probleme für die Physik - und infolgedessen für uns alle. Unter der annahme dass wir tatsächlich das Higgs aus dem Standardmodell gefunden haben, können wir nun mit seinen Eigenschaften (Spin, Parität, Ladung, Lebensdauer... aber insbesonders Masse) weiterrechnen. Und genau da liegt nun das Problem.
Noch bevor das Boson entdeckt wurde haben Theoretiker nämlich versucht aus anderen Quellen Infos darüber zusammenzutragen. Eine der wichtigsten Indizien stammt aus der Masse des Top-Quarks, das - in Verbindung mit Überlegungen der kosmischen Stabilität - das Higgs-Boson auf mindestens 130GeV/c² diktiert.
Moment! 130? Die Masse des gefundenen Teilchens liegt aber bei ca 126, gute 4GeV unter dem erwarteten Wert. Stimmt genau, und hier fangen die Probleme an. Die Konsequenz aus beiden Ergebnissen deutet nämlich darauf hin, dass sich unser gesamtes Universum in einem Zustand befindet, der unter Physikern ein "falsches Vakuum" genannt wird.
Zur Erklärung muss man wissen, dass hier mit Vakuum nicht der luftleere Raum bezeichnet wird, sondern das Wort ein Synonym für den Grundzustand eines physikalischen Systems ist. Der Grundzustand ist hierbei immer der Zustand mit geringster Energie. Nun sagt uns die Physik dass jedes Teilchen immer danach strebt, seine Energie zu minimieren (Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik). Befindet sich ein Teilchen oder Ensemble von Teilchen in einem angeregten Zustand, gehen sie nach einer bestimmten Lebensdauer unter Abgabe von Energie (meist Photonen, also Licht) in den Grundzustand über.
Was wenn nun aber das gesamte Universum nicht in Grundzustand liegt sondern einfach nur diese Lebensdauer noch nicht vorbei ist? Nun, die Konsequenz ist genauso simpel wie katastrophal: Irgendwann springt das Universum in den energetisch günstigeren Zustand und gibt dabei die überschüssige Energie ab. Der Fachterminus dafür lautet "Vacuum Metastability Event" Für uns bedeutet dies das Ende des Universums wie wie es kennen: Jedes Elementarteilchen hat plötzlich auf einen Schlag einen vollkommen anderen Grundzustand was sämliche chemischen Naturgesetze auf den Kopf stellt. Die dabei freigesetzte Energie zerreißt im ersten Moment alle Materie des Universums und beschleunigt jedes Teilchen instantan auf nahezu Lichtgeschwindigkeit. Irgendwann relaxiert die Beschleunigung wieder und bildet die Grundlage für einen vollkommen neuen Kosmos mit grundverschiedenen Naturgesetzen. Nur wird von uns allen und jedem Objekt dass sich momentan im Weltraum befindet nichts mehr übrig bleiben um das zu beobachten.
Wann geschieht das nun? Tja, auch hier haben wir gelinde gesagt die Arschkarte gezogen. Niemand kann es sagen. Das echte Vakuum hat eine gewisse Wahrscheinlichkeit jederzeit und überall im Universum zu entstehen. Es könnte innerhalb der nächsten 5 Sekunden in New York entstehen oder auch erst in 5 Trilliarden Jahren auf der anderen Seite der lokalen Gruppe. Es ist sogar möglich dass es bereits irgendwo geschehen ist, und die Vakuum-Blase es nur noch nicht bis zu uns geschafft hat. (Einige Theorien der kosmischen Inflation behaupten sogar dass die ominöse Periode der beschleunigten Expansion kurz nach Entstehung des Universums bereits ein Vakuum-Transit gewesen sei.) Vorwarnung bekommen wir auch keine, da sich das echte Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet und nichts schneller sein kann, merken wir davon erst was, wenn das Metastabilitäts-Event hier ankommt - also wenn wir bereits tot sind.
Keine sehr angenehme Vorstellung dass jede Sekunde plötzlich das Licht ausgeknipst werden kann und alles und jeder um uns herum in einer Laune des Universums vernichtet wird, oder?
Weitere Links:
http://www.npr.org/blogs/thetwo-way/2013...d-universe
http://www.zeit.de/1997/06/titel.txt.199...ml/seite-1
Damit öffnen sich aber nun neue Probleme für die Physik - und infolgedessen für uns alle. Unter der annahme dass wir tatsächlich das Higgs aus dem Standardmodell gefunden haben, können wir nun mit seinen Eigenschaften (Spin, Parität, Ladung, Lebensdauer... aber insbesonders Masse) weiterrechnen. Und genau da liegt nun das Problem.
Noch bevor das Boson entdeckt wurde haben Theoretiker nämlich versucht aus anderen Quellen Infos darüber zusammenzutragen. Eine der wichtigsten Indizien stammt aus der Masse des Top-Quarks, das - in Verbindung mit Überlegungen der kosmischen Stabilität - das Higgs-Boson auf mindestens 130GeV/c² diktiert.
Moment! 130? Die Masse des gefundenen Teilchens liegt aber bei ca 126, gute 4GeV unter dem erwarteten Wert. Stimmt genau, und hier fangen die Probleme an. Die Konsequenz aus beiden Ergebnissen deutet nämlich darauf hin, dass sich unser gesamtes Universum in einem Zustand befindet, der unter Physikern ein "falsches Vakuum" genannt wird.
Zur Erklärung muss man wissen, dass hier mit Vakuum nicht der luftleere Raum bezeichnet wird, sondern das Wort ein Synonym für den Grundzustand eines physikalischen Systems ist. Der Grundzustand ist hierbei immer der Zustand mit geringster Energie. Nun sagt uns die Physik dass jedes Teilchen immer danach strebt, seine Energie zu minimieren (Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik). Befindet sich ein Teilchen oder Ensemble von Teilchen in einem angeregten Zustand, gehen sie nach einer bestimmten Lebensdauer unter Abgabe von Energie (meist Photonen, also Licht) in den Grundzustand über.
Was wenn nun aber das gesamte Universum nicht in Grundzustand liegt sondern einfach nur diese Lebensdauer noch nicht vorbei ist? Nun, die Konsequenz ist genauso simpel wie katastrophal: Irgendwann springt das Universum in den energetisch günstigeren Zustand und gibt dabei die überschüssige Energie ab. Der Fachterminus dafür lautet "Vacuum Metastability Event" Für uns bedeutet dies das Ende des Universums wie wie es kennen: Jedes Elementarteilchen hat plötzlich auf einen Schlag einen vollkommen anderen Grundzustand was sämliche chemischen Naturgesetze auf den Kopf stellt. Die dabei freigesetzte Energie zerreißt im ersten Moment alle Materie des Universums und beschleunigt jedes Teilchen instantan auf nahezu Lichtgeschwindigkeit. Irgendwann relaxiert die Beschleunigung wieder und bildet die Grundlage für einen vollkommen neuen Kosmos mit grundverschiedenen Naturgesetzen. Nur wird von uns allen und jedem Objekt dass sich momentan im Weltraum befindet nichts mehr übrig bleiben um das zu beobachten.
Wann geschieht das nun? Tja, auch hier haben wir gelinde gesagt die Arschkarte gezogen. Niemand kann es sagen. Das echte Vakuum hat eine gewisse Wahrscheinlichkeit jederzeit und überall im Universum zu entstehen. Es könnte innerhalb der nächsten 5 Sekunden in New York entstehen oder auch erst in 5 Trilliarden Jahren auf der anderen Seite der lokalen Gruppe. Es ist sogar möglich dass es bereits irgendwo geschehen ist, und die Vakuum-Blase es nur noch nicht bis zu uns geschafft hat. (Einige Theorien der kosmischen Inflation behaupten sogar dass die ominöse Periode der beschleunigten Expansion kurz nach Entstehung des Universums bereits ein Vakuum-Transit gewesen sei.) Vorwarnung bekommen wir auch keine, da sich das echte Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet und nichts schneller sein kann, merken wir davon erst was, wenn das Metastabilitäts-Event hier ankommt - also wenn wir bereits tot sind.
Keine sehr angenehme Vorstellung dass jede Sekunde plötzlich das Licht ausgeknipst werden kann und alles und jeder um uns herum in einer Laune des Universums vernichtet wird, oder?
Weitere Links:
http://www.npr.org/blogs/thetwo-way/2013...d-universe
http://www.zeit.de/1997/06/titel.txt.199...ml/seite-1
